這些“細節”讓中國難望頂級光刻機項背

　　近年來，中國科技正帶著澎湃動力向前奔跑，并逐漸進入到跟跑、并跑、領跑“三跑并存”的階段。但我們在充滿信心的同時，還應更加清醒和理性。與發達國家相比，我國不少領域關鍵核心技術受制于人，亟待集中力量奮力攻關。

　　真正的核心技術靠化緣是要不來的。我們還有多少亟待攻克的關鍵核心技術，差距在哪，需要從哪些方面突破?本報從今天起，開辟“亟待攻克的核心技術”專欄，就此進行梳理、解讀和評析。

　　指甲蓋大小的芯片，密布千萬電線，紋絲不亂，需要極端精準的照相機——光刻機。光刻機精度，決定了芯片的上限。高精度光刻機產自ASML、尼康和佳能三家;頂級光刻機由ASML壟斷。

　　“十二五”科技成就展覽上，上海微電子裝備公司(SMEE)生產的中國最好的光刻機，與中國的大飛機、登月車并列。它的加工精度是90納米，相當于2004年上市的奔騰四CPU的水準。國外已經做到了十幾納米。

　　祖傳的磨鏡手藝

　　光刻機跟照相機差不多，它的底片，是涂滿光敏膠的硅片。電路圖案經光刻機，縮微投射到底片，蝕刻掉一部分膠，露出硅面做化學處理。制造芯片，要重復幾十遍這個過程。

　　位于光刻機中心的鏡頭，由20多塊鍋底大的鏡片串聯組成。鏡片得高純度透光材料+高質量拋光。SMEE光刻機使用的鏡片，得數萬美元一塊。

　　ASML的鏡片是蔡司技術打底。鏡片材質做到均勻，需幾十年到上百年技術積淀。

　　“同樣一個鏡片，不同工人去磨，光潔度相差十倍?！盨MEE總經理賀榮明說，他在德國看到，拋光鏡片的工人，祖孫三代在同一家公司的同一個職位。

　　另外，光刻機需要體積小，但功率高而穩定的光源。ASML的頂尖光刻機，使用波長短的極紫外光，光學系統極復雜。

　　3萬個機械件都要可靠

　　有頂級的鏡頭和光源，沒極致的機械精度，也是白搭。光刻機里有兩個同步運動的工件臺，一個載底片，一個載膠片。兩者需始終同步，誤差在2納米以下。兩個工作臺由靜到動，加速度跟導彈發射差不多。

　　賀榮明說：“相當于兩架大飛機從起飛到降落，始終齊頭并進。一架飛機上伸出一把刀，在另一架飛機的米粒上刻字，不能刻壞了。”

　　而且，溫濕度和空氣壓力變化會影響對焦。“機器內部溫度的變化要控制在千分之五度，得有合適的冷卻方法，精準的測溫傳感器。”賀榮明說。

　　SMEE最好的光刻機，包含13個分系統，3萬個機械件，200多個傳感器，每一個都要穩定。像歐洲冠軍杯決賽，任何一個人發揮失常就要輸球。

　　圖紙不是關鍵

　　2002年SMEE成立，是中國政府為了填補光刻機空白而立項。賀榮明去德國考察時，有工程師告訴他：“給你們全套圖紙，也做不出來。”賀榮明幾年后理解了這句話。

　　并不是說圖紙不重要，賀榮明說，如何將系統的誤差分配到子系統，設計有高下之分。但頂級光刻機也需要細節上的技術潔癖?！耙桓饫w，一行軟件編碼，一個小動作，如果不兢兢業業做好，整個系統就不優秀?！辟R榮明說。

　　“發展光刻機，需要高素質的人群。所以我們做來做去，做最多的是培養人，改變人?！辟R榮明說，這需要他們用五十年一百年的長遠眼光去做事情，而不是期望幾個月解決問題。

　　如今SMEE每年增加數百項專利，活得很好，以中低端市場支持高端研發。而國際巨頭仍在前進，發展浸沒式光刻機(光在水中波長更短)、磁懸浮驅動(減少工作面震動)、反射鏡代替透鏡技術、真空腔體的極紫外光學系統……