講述人：華中科技大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師 陳蓉
實(shí)現(xiàn)納米尺度下的精密制造，是世界級(jí)難題，也是我一直以來(lái)追趕的目標(biāo)。 “底部的世界大有可為”，追求極致的道路是永無(wú)止境的，我一直以“精益求精”來(lái)要求自己，去最細(xì)微處追尋科學(xué)之美。
從美國(guó)硅谷到中國(guó)光谷，歸國(guó)這十余年，我和我的團(tuán)隊(duì)主攻納米制造，具體就是在毫米的百萬(wàn)分之一尺度下那些原子的性質(zhì)與變化。在這樣小的空間里，肉眼不可見(jiàn)，手指觸不著，我們需要借助先進(jìn)的探測(cè)手段去觀(guān)測(cè)它們。但是光探測(cè)還不夠，更難的地方還在于要實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的操控。我們實(shí)現(xiàn)納米甚至原子尺度下精確制造的方法叫作選擇性原子層沉積技術(shù)，可以這么理解：原子層沉積就像搭積木一樣，通過(guò)物質(zhì)表面與反應(yīng)物分子發(fā)生反應(yīng)和原子替換，從而實(shí)現(xiàn)原子如同積木一層一層搭上去的效果，精度可達(dá)到埃米（10-10米）級(jí)，如今已成為微納制造研究的熱點(diǎn)之一；而選擇性原子層沉積技術(shù)則更進(jìn)一步，只在特定表面、特定位置發(fā)生“原子積木”的搭建，其他表面維持原狀，從而有望實(shí)現(xiàn)自下而上搭建納米器件的終極夢(mèng)想，為半導(dǎo)體行業(yè)向更小尺寸工藝的突破另辟蹊徑。
我非常有幸見(jiàn)證并經(jīng)歷了原子層沉積技術(shù)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的過(guò)程，并“從一而終”。想當(dāng)初，我的博士課題就是原子層沉積技術(shù)在芯片中的高介電常數(shù)材料/金屬柵極工藝中的應(yīng)用；博士畢業(yè)后去了英特爾公司從事相關(guān)研究工作，并在2007年參與這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于45納米半導(dǎo)體芯片制程，這也是選擇性原子層沉積在全球范圍內(nèi)首次技術(shù)應(yīng)用；回國(guó)后，我聚焦芯片，經(jīng)歷無(wú)數(shù)次實(shí)驗(yàn)嘗試后，我們團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了固有選擇性沉積這一路線(xiàn)能進(jìn)一步簡(jiǎn)化工藝步驟并提升精度，屬?lài)?guó)際上獨(dú)立發(fā)現(xiàn)。目前該技術(shù)已經(jīng)引起了其他領(lǐng)域的重視和應(yīng)用，如光伏太陽(yáng)能板、光學(xué)鏡頭鍍膜等，并已初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化論證。
我一直認(rèn)為，科技創(chuàng)新是我們謀在長(zhǎng)遠(yuǎn)、干在當(dāng)下、贏在未來(lái)的戰(zhàn)略之舉，破解“卡脖子”難題，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白領(lǐng)域，為國(guó)家科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展做貢獻(xiàn)，把論文和成果書(shū)寫(xiě)在祖國(guó)大地上，是作為一名科技工作者對(duì)于祖國(guó)、社會(huì)和人民的責(zé)任義務(wù)和使命擔(dān)當(dāng)。正是在這樣的信念的感召下，在“科學(xué)家精神”的指引下，我一直深耕于微納制造的前沿交叉領(lǐng)域，圍繞集成電路、高端顯示、運(yùn)載動(dòng)力等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用需求，開(kāi)展原子尺度協(xié)同制造工藝與裝備研究。為了盡早實(shí)現(xiàn)工藝產(chǎn)業(yè)化，創(chuàng)造社會(huì)價(jià)值，我們團(tuán)隊(duì)在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃顛覆性技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目“面向芯片先進(jìn)制程的選擇性原子層沉積工藝與裝備研發(fā)”支持下，正在積極開(kāi)發(fā)選擇性沉積設(shè)備，以在芯片領(lǐng)域早日投產(chǎn)。該工藝在國(guó)際上非常前沿，我有信心能在選擇性原子沉積領(lǐng)域位列國(guó)際第一方陣，在國(guó)家高水平自立自強(qiáng)的道路上貢獻(xiàn)一份力量。
我是一名科技工作者，也是一名高校教師，承擔(dān)三門(mén)本科生、一門(mén)研究生課程，承擔(dān)湖北省本科教改項(xiàng)目“面向新工科的納米制造系列課程體系建設(shè)”。作為導(dǎo)師，我經(jīng)常跟我的學(xué)生說(shuō)：要以勤奮為基，勇?lián)姑?，學(xué)會(huì)通過(guò)科學(xué)的知識(shí)和理性的思考對(duì)待學(xué)習(xí)和工作，以赤誠(chéng)之心和實(shí)際行動(dòng)回報(bào)祖國(guó)和社會(huì)。
強(qiáng)國(guó)建設(shè)、民族復(fù)興的宏偉目標(biāo)催人奮進(jìn)，“半邊天”大有可為。作為人們眼中的“女科學(xué)家”“女博導(dǎo)”，我很高興地看到越來(lái)越多的女性成為攀登科技高峰的領(lǐng)路人、生力軍。我將牢記囑托擔(dān)當(dāng)使命，爭(zhēng)做時(shí)代的書(shū)寫(xiě)人、追夢(mèng)的奮斗者，和中國(guó)廣大女性科研工作者一道，在國(guó)家重大需求等領(lǐng)域綻放巾幗力量。
（光明日?qǐng)?bào)全媒體記者王建宏 張銳 采訪(fǎng)整理）
