本文转自：中国科学报
(资料图片仅供参考)
陈蓉正在做实验。受访者供图
■本报记者 韩扬眉
起初，投身科学研究的陈蓉没有想到，自己如今与产业界有如此不可分割的联系。
“在我们这个领域，从基础研究到真正的产业应用至少要经历10到20年。这是必须走的路。”华中科技大学教授陈蓉告诉《中国科学报》。回国12年来，她深耕微纳制造基础研究，努力在纳米尺度上擦亮“中国创造”的品牌。
今年，陈蓉获得第二十五届中国科协求是杰出青年成果转化奖。她开创性提出了选择性原子层沉积方法，实现微纳结构上“一步法”对准生长介电材料，为多家高新技术企业提供原创新技术方案。她的诸多专利被国际头部企业所青睐，一系列技术服务于国内微电子、能源催化等行业。
走向产业应用的10年
陈蓉最具代表性的成果之一 ——选择性原子层沉积方法，是在提出大约10年后应用于产业界的。
20年前在美国斯坦福大学读博士时，陈蓉与导师开始探索原子层沉积方法。她们当时的目标并非直接瞄准产业应用。
那段时间，芯片制造从65纳米走向45纳米的过程中引入了高介电薄膜材料并应用于前道工序。材料、成本和效率仍是制约芯片发展的重大挑战。
“芯片尺寸不断缩小，作为介电材料的二氧化硅不断变薄，量子隧穿效应越来越明显，到了45纳米必须引入高k栅介质。”陈蓉回忆，当尺度到了十几甚至几纳米时，出现一个极难克服的技术瓶颈——在层与层之间光刻对准的精度降低，工艺产品良率较低。
当时科学界和产业界都在尝试用各种办法解决问题。陈蓉与导师的“路子”是引入新材料。不过，“新”也意味着诸多不确定性。比如，在进行“刻蚀”（半导体制造工艺中一种相当重要的步骤）时，由于材料的变化，刻蚀过程和效果都可能发生“意外”，原来的腐蚀性物质如何改变也不可知。
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