2022朝阳区最美科技工作者丨陈宝钦:甘做微电子科学技术“播种机”
从微米到纳米、从光学到电子束、从指导学生到科普教育,如今已八十岁高龄的陈宝钦,亲历了光刻技术发展六十年。
撰文/记者 李慧 编辑/贾朔荣 摄影/张星海
“我们这一代人年轻时既有当科学家工程师的理想,也都树立过这样的志向:甘当攀登科学高峰征途上背氧气瓶的营员,甘为祖国建设大业中的铺路石子和一砖一瓦,甘做国家伟大工程中一颗永不生锈的螺丝钉,弘扬甘为人梯、奖掖后学的育人精神!”对于中国科学院微电子研究所研究员、教授陈宝钦而言,这是他一生的坚持。
从微米到纳米、从光学到电子束、从指导学生到科普教育,如今已八十岁高龄的陈宝钦,亲历了光刻技术发展六十年。
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背一辈子“氧气瓶”
微电子芯片制造技术是世界加工技术的珠穆朗玛峰,攀登科学高峰需要“氧气”,而陈宝钦甘愿做那个背“氧气瓶”的人。在微光刻尤其是电子束光刻领域,他和我国一批从事微纳米加工技术的科技工作者一道,为能完美实现更小尺寸而不断努力。
从手术刀人工刻出最细线条0.2毫米,到采用传统光学光刻0.5微米;从1K、4K、16K、64K、1M,到超大规模集成电路;从1微米级传统光学光刻,到100纳米移相掩模曝光实验,到现在采用电子束光刻系统直写10纳米,能找到5纳米(电子束加工极限)。陈宝钦这一辈子就干一件事:光掩模制造与光刻技术。
此间,他获得的奖项上至国家级下至单位级,有上百个,摞起来有一米多高。但在他看来,最有成就感的是“尽管设备条件落后,但我国微纳加工技术的研发,始终紧紧咬住国际先进水平不松口”。近年来,陈宝钦还作为《半导体科学技术》《集成电路产业全书》撰稿人和编委,起草并制定了《微电子微光刻技术术语》等多项国家标准。
除了杰出的科研成果,他还是行业里最著名的科学家和劳动模范。年轻时,陈宝钦响应“青年知识分子向工农兵学习”的号召,到环卫工人时传祥处背大粪,到北京市昌平县南口镇高崖口溜石港大队与山区农民同吃同住同劳动,到东北辽宁省海城某部队农场劳动锻炼。最脏、最苦、最累、最危险的活他都干过,所有的磨砺都成为了他人生的宝贵财富。他常说,“这一辈子最有意思、最有意义的,是从事半导体、微电子、微光刻、电子束光刻、微纳米加工技术科研及培养研究生和青少年科普工作。”老师培养学生,就是在为学生做“嫁衣”,而他也成功做到桃李遍布微电子领域。
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为祖国健康工作50年
陈宝钦年轻时承诺:“要健康地为祖国工作五十年!”他做到了,同样付出了代价。
▲1965年的时传祥(左二),左三为青年陈宝钦(摄影/喻惠茹)
1963年,他跟随劳动模范时传祥一起背大粪,每周末从北京大学步行三小时至龙潭湖。在一个寒冷的冬日,他把大粪桶摇上粪车时失手,百八十斤的粪水就这样从他的头上浇下来。不止于此,他还意外被粪车铁摇棒打断了两颗门牙。
1965年,他参加“四清”工作队,吃了两年树叶,体重只剩下96斤。
1970年,他负责电子束蒸发工艺,蒸发台发生X射线泄漏,检测仪检测时爆了表。经估算,他承受了超过两辈子允许的伦琴射线积累剂量。果不其然,医院检查结果显示其造血功能受到严重损伤,白血球剩下1100,体温不到36摄氏度,脉搏不到50,血压只有60/90,其他血相全部偏低。他凭借自身强大的修复功能,花了30年,各血项指标奇迹般地全部恢复正常。
陈宝钦说:“无论是掏大粪、吃树叶、劳动改造,还是当科研工作者、当教师、干社会工作,任何简单和平凡的事情只要认认真真做好,就是对社会有贡献、有价值的。”
作为一名老共产党员,陈宝钦用简单而平凡的点点滴滴实践出自己厚重的人生,无愧于“共产党员”这个称号!他常常说:“每个共产党员都应该做到爱党、爱国、爱民、敬业、廉洁、奉公,只有这样我们的党才能永远兴旺发达,我们的民族才能昂首屹立于世界民族之林。我的一生也是这样要求自己的。”
2007年退休后,陈宝钦仍活跃在科研、教学和科普一线。他先后于2013年获国家科学进步二等奖;2016年获中科院教育教学成果奖特等奖;2019年获中科院杰出科技成就奖;2020年获全国半导体设备与材料标准化技术委员会“先进工作者”称号;2021年获中科院“十三五”科普工作“先进个人”称号;2022年3月获中科院老科协“先进个人”称号。
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做科普,乐在其中
桃李不言,下自成蹊。作为教授和博士生导师的陈宝钦,常自嘲“远看像捡破烂的,近看原来是中科院的”。他日常穿着几十块钱的衣裤,物质上无所求,却将钱无利息、无条件、无限期、无借条借给留所工作的学生,前后共支持十余名学生在京落户买房,以解决后顾之忧。
他还将钱投入热爱的科普事业中。每到一处作科普讲座,都自费捎上一大袋道具:沙子、宝石、魔方、集成电路芯片……即便是高深的微电子,也能被他讲解得妙趣横生。科普场所从企事业单位到社区、学校,从北京延伸到全国各地;科普对象从三岁幼儿园孩子到九十岁退休老干部,无不被他吸引住目光。“每次上完课,陈老师自己心里可美了。”陈宝钦的助手说。
“魔方是一种非常好的现代科学教具。”陈宝钦喜欢研究魔方,并用通俗易懂的语言总结出一系列技巧公式,以及一整套魔方与科学的教程,从小培养孩子的探索钻研精神和挑战自我的不服输精神。
曾有一次,成都七中一学生聆听完以“微电子技术及魔方为例谈学习方法”为题的精彩讲座后,留言道:“陈爷爷丰富的人生经历与神奇的魔方知识,使在座的我们受益匪浅,让人不禁在心中升起一团想要接替优秀前辈、报效祖国的热火。”
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播撒科学梦想的种子
虽已至耄耋,但陈宝钦的精力和心态依旧年轻。他的日程表,被《微电子制造工艺与装备技术》课程和微电子相关科普讲座填得满满当当。
疫情下,原本的线下授课转为线上,陈宝钦为保证网络教学质量,除精心编写数千页PPT教材课件外,还专门汇总编辑了五辑《国科大教程微电子工艺和装备技术参考资料辑》,共1250万字,在业界共享,受到社会好评。
陈宝钦还坚持每年在全国各地开展义务科普讲座,他自带“干粮”、自掏腰包、乐此不疲。2018年41场13615人,2019年67场29676人,2020年10场9080人,2021年53场26005人。近期参与的科普讲座中,5月1日北京大学举办的校友亲子科普直播讲座在线观众逾一万人,5月8日上海大学举办的“中国芯”空中课堂吸引近三万人观看……
在中国科学院第三幼儿园为小朋友作《微电子与太空探索》的科普讲座后,一位四岁的小朋友曾拉着他的手亲昵地说:“陈爷爷,我是您的铁粉。”这位小朋友的母亲事后反馈,孩子回家后念念不忘陈爷爷的讲座,说要听陈爷爷的话,努力学习,将来考上囯科大,考微电子学院的研究生,将来接替陈爷爷研究微电子科学!陈宝钦知晓后深受触动。
2017年给山东聊城大学生作《微电子科学和技术的发展和展望》学术讲座时,一名本科生会后找到陈宝钦。这位学生说他原本应该能考上清华北大的,后因高考失误来到了聊城大学,情绪极度沮丧,甚至萌生轻生念头。陈宝钦细心聆听,并鼓励他不要气馁,继续努力,是金子总会发光。2020年,陈宝钦接到一个惊喜的来电,这位学生考上了国科大微电子学院!不止于此,还有两名大学生听了陈宝钦的讲座后,将中国科学院大学微电子学院的研究生作为考学方向,最终也都如愿以偿。
科学梦想的种子不经意间播撒进孩子的心田,一次寻常的讲座潜移默化中有可能改变一个学生的人生。我国微电子领域人才缺口近百万,陈宝钦希望通过自己的努力,在培养后备人才方面作出更大的贡献。每每看到孩子们眼里迸射出的亮光,陈宝钦心底油然而生满满成就感。“大学生和研究生是中国微电子2030年前的主力军,幼儿园孩子是中国2050年的主力军,微电子科普要从娃娃抓起,希望将来在他们中间能成长出微电子科技工匠!”