导语:当制程微缩的物理极限日益逼近,全球半导体产业的竞争焦点正悄然转向一个更为基础的战场——材料科学。在这场决定未来技术制高点的“后摩尔时代”竞赛中,一家全球设备巨头的战略落子,将一位中国科学家的名字推向了舞台中央。

  后摩尔时代,材料成半导体竞争核心赛道

  当半导体制程持续向1纳米及以下节点突破,后摩尔时代的产业竞争已悄然聚焦于“材料”这一核心赛道。材料的稳定性、兼容性与性能极限,直接决定了先进刻蚀装备的精度与效率,成为制约芯片量产良率的关键瓶颈。在此背景下,全球顶级半导体设备企业泛林集团(Lam Research)的一项战略举措引发行业关注——2026年4月8日,泛林集团在日本及北美同步宣布,向日本国立材料研究所(NIMS)提供专项捐赠,由中国籍科学家达博(Da Bo)博士牵头,开展面向先进制程刻蚀装备的核心材料与部件研发,这一公开合作在当前全球半导体产业格局下显得尤为罕见。这一举动,被广泛解读为泛林集团对达博博士团队研究方向与能力的直接认可。

  泛林战略捐赠,锚定核心材料研发

  “材料工艺是芯片研发的主心骨。” 以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,因其优异的物理特性,成为突破硅基极限的关键。与此同时,在现有硅基平台上,如何让关键材料在极端制造环境中保持稳定,也成为装备性能提升的核心瓶颈。

  作为全球半导体装备领域的顶流,泛林集团是全球半导体晶圆制造设备及服务的主要供应商。泛林集团的此次捐赠,正是向先进制程刻蚀装备的等离子体接触关键材料与核心部件的研发与工程化的押注。

  泛林研究公司全球产品集团企业副总裁约翰·E·多尔蒂博士表示,开发能在严苛半导体制造条件下发挥性能的材料,需要严谨的分析见解与工程创新的结合,与NIMS及相关研究人员的合作,将深化对材料行为机制的理解,强化企业的工程决策能力。这表明,头部设备商的竞争已前移至对材料基础机理的掌控。

  一位中国科学家的“材料世界观”

  “材料改变世界。”——这句悬挂在NIMS官网首页的宣传语,提出者正是达博博士。这位来自中国的科学家,他的科研生涯完美诠释了从基础科学发现到产业工程应用的贯通路径。他早年毕业于中国科学技术大学,获理学博士学位后,进入世界顶级材料研究机构NIMS工作,并长期担任泛林集团与NIMS联合研究项目的负责人。

  “材料改变世界”不仅是口号,更是他践行的研发范式。他总结出“从材料出发”的路径:以原子级制造手段精细调控关键材料,制成核心部件,集成到现有装备中进行整机验证,最终实现从材料、部件到装备的协同性能提升。更为关键的是,这一路径能借助半导体量产线的放大效应,将原子级的精细优势逐步传导至芯片制造环节,最终体现为良率提升和成本降低。

  原创突破,破解后摩尔时代材料痛点

  在后摩尔时代,半导体制造环境愈发严苛,高能等离子体、活性化学物质及持续运行压力,对装备核心材料的性能提出了极致要求。

  达博团队的研究正是瞄准这一痛点,致力于验证高性能材料在实际工况下的表现与变化,为先进刻蚀装备提供材料与部件级的解决方案。经过近二十年的深耕,达博团队已制备出世界第一块圆柱对称旋转晶体,开创“电子衍射光学”新方向,提出利用材料衍射调控电子运动轨迹的全新方法,这完全区别于传统依靠电磁场“拉着走”电子的方法,为新一代并行电子束设备发展提供了重要技术路径。

  产业逻辑演变与人才价值重估

  此次捐赠被业内视为具有多重“首次”象征意义的战略举动。这背后是深刻的产业逻辑。随着先进制程向更小尺寸推进,半导体制造装备的性能提升,正日益从结构与系统层面,转向对关键材料性能极限的依赖。在实际的刻蚀工艺中,材料长期处于高能等离子体、反应性化学物质及持续热应力的极端严苛环境中,其稳定性与一致性直接决定了工艺的可控性与芯片良率。因此,围绕真实工况开展材料性能研究,已成为连接基础研究与先进制造的生死线。

  对于达博博士而言,其价值在于他恰好站在了这个交叉点上。他不仅在基础科学领域取得了原创性突破,其“材料-部件-整机”的研发范式,更构建了一座将科学发现转化为工程优势的桥梁。他的团队在NIMS的持续工作,以及获得花王、日立、住友等多家日本产业巨头的支持与嘉奖,证明了其解决实际产业问题的能力。泛林的捐赠不仅将深化全球半导体材料研发生态的协同,更将推动先进制程材料技术的突破,为后摩尔时代的半导体产业发展注入新动能。

  深远回响:对中国科研力量的重新认知

  此次事件深远的意义在于,它以一种被国际产业巨头背书的权威方式,展现了中国培养的顶尖科学家在全球技术体系中的关键位置。这不仅是个人的成功,更折射出中国基础科研教育的深厚底蕴与人才潜力。在“后摩尔时代”这场重新洗牌的竞赛中,决定胜负的不仅是资本和规模,更是原始创新与跨学科融合的能力。达博博士及其团队所展现的从底层原理出发、贯通学科界限的“材料世界观”,正是这种能力的体现。

  泛林集团的战略押注,像一枚投入湖面的石子,其涟漪正在扩散。它标志着半导体创新逻辑的深刻演变:未来的行业领导者,必须有能力在最基础的材料科学前沿进行布局与合作。而达博博士的故事则清晰地表明,在这场关乎未来的竞赛中,中国科学家不仅已然入局,更已在某些核心赛道上,成为了令人无法忽视的引领力量。


审核:王峰 郭江涛 石贵明
校对:小强

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