亟待攻克的核心技術(shù)

編者按 近年來(lái)，中國(guó)科技正帶著澎湃動(dòng)力向前奔跑,，并逐漸進(jìn)入到跟跑,、并跑、領(lǐng)跑“三跑并存”的階段,。但我們?cè)诔錆M信心的同時(shí),，還應(yīng)更加清醒和理性。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,，我國(guó)不少領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人,，亟待集中力量奮力攻關(guān)。

真正的核心技術(shù)靠化緣是要不來(lái)的,。我們還有多少亟待攻克的關(guān)鍵核心技術(shù),，差距在哪，需要從哪些方面突破,？本報(bào)從今天起,，開辟“亟待攻克的核心技術(shù)”專欄，就此進(jìn)行梳理,、解讀和評(píng)析。

指甲蓋大小的芯片,，密布千萬(wàn)電線,，紋絲不亂，需要極端精準(zhǔn)的照相機(jī)——光刻機(jī),。光刻機(jī)精度,，決定了芯片的上限。高精度光刻機(jī)產(chǎn)自ASML,、尼康和佳能三家,；頂級(jí)光刻機(jī)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(chǎn)的中國(guó)最好的光刻機(jī),，與中國(guó)的大飛機(jī),、登月車并列。它的加工精度是90納米,，相當(dāng)于2004年上市的奔騰四CPU的水準(zhǔn),。國(guó)外已經(jīng)做到了十幾納米。

　　祖?zhèn)鞯哪ョR手藝

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

位于光刻機(jī)中心的鏡頭,，由20多塊鍋底大的鏡片串聯(lián)組成,。鏡片得高純度透光材料+高質(zhì)量拋光。SMEE光刻機(jī)使用的鏡片,，得數(shù)萬(wàn)美元一塊,。

ASML的鏡片是蔡司技術(shù)打底。鏡片材質(zhì)做到均勻,，需幾十年到上百年技術(shù)積淀,。

“同樣一個(gè)鏡片，不同工人去磨,，光潔度相差十倍,。”SMEE總經(jīng)理賀榮明說,，他在德國(guó)看到,，拋光鏡片的工人，祖孫三代在同一家公司的同一個(gè)職位,。

另外,，光刻機(jī)需要體積小，但功率高而穩(wěn)定的光源,。ASML的頂尖光刻機(jī),，使用波長(zhǎng)短的極紫外光，光學(xué)系統(tǒng)極復(fù)雜,。

　　3萬(wàn)個(gè)機(jī)械件都要可靠

有頂級(jí)的鏡頭和光源,，沒極致的機(jī)械精度,，也是白搭。光刻機(jī)里有兩個(gè)同步運(yùn)動(dòng)的工件臺(tái),，一個(gè)載底片,，一個(gè)載膠片。兩者需始終同步,，誤差在2納米以下,。兩個(gè)工作臺(tái)由靜到動(dòng)，加速度跟導(dǎo)彈發(fā)射差不多,。

賀榮明說：“相當(dāng)于兩架大飛機(jī)從起飛到降落,，始終齊頭并進(jìn)。一架飛機(jī)上伸出一把刀,，在另一架飛機(jī)的米粒上刻字,，不能刻壞了?！?/p>

而且,，溫濕度和空氣壓力變化會(huì)影響對(duì)焦?！皺C(jī)器內(nèi)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(zhǔn)的測(cè)溫傳感器,?！辟R榮明說。

SMEE最好的光刻機(jī),，包含13個(gè)分系統(tǒng),，3萬(wàn)個(gè)機(jī)械件，200多個(gè)傳感器,，每一個(gè)都要穩(wěn)定,。像歐洲冠軍杯決賽，任何一個(gè)人發(fā)揮失常就要輸球,。

　　圖紙不是關(guān)鍵

2002年SMEE成立,，是中國(guó)政府為了填補(bǔ)光刻機(jī)空白而立項(xiàng)。賀榮明去德國(guó)考察時(shí),，有工程師告訴他：“給你們?nèi)讏D紙,，也做不出來(lái)?！辟R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(tǒng)的誤差分配到子系統(tǒng),，設(shè)計(jì)有高下之分。但頂級(jí)光刻機(jī)也需要細(xì)節(jié)上的技術(shù)潔癖,?！耙桓饫w，一行軟件編碼,，一個(gè)小動(dòng)作,，如果不兢兢業(yè)業(yè)做好，整個(gè)系統(tǒng)就不優(yōu)秀,?！辟R榮明說。

“發(fā)展光刻機(jī),，需要高素質(zhì)的人群,。所以我們做來(lái)做去，做最多的是培養(yǎng)人,，改變?nèi)?。”賀榮明說,，這需要他們用五十年一百年的長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光去做事情,，而不是期望幾個(gè)月解決問題。

如今SMEE每年增加數(shù)百項(xiàng)專利,，活得很好,，以中低端市場(chǎng)支持高端研發(fā)。而國(guó)際巨頭仍在前進(jìn),，發(fā)展浸沒式光刻機(jī)（光在水中波長(zhǎng)更短）,、磁懸浮驅(qū)動(dòng)（減少工作面震動(dòng)）、反射鏡代替透鏡技術(shù),、真空腔體的極紫外光學(xué)系統(tǒng)……（高博）