亟待攻克的核心技術①
本報記者 高 博
編者按 近年來， 中國科技正帶著澎湃動力向前奔跑， 並逐漸進入到跟跑、並跑、領跑“三跑並存”的階段。
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， 開闢“亟待攻克的核心技術”專欄， 就此進行梳理、解讀和評析。
指甲蓋大小的晶片， 密佈千萬電線， 紋絲不亂， 需要極端精准的照相機——光刻機。 光刻機精度， 決定了晶片的上限。 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、登月車並列。 它的加工精度是90納米，
祖傳的磨鏡手藝
光刻機跟照相機差不多， 它的底片， 是塗滿光敏膠的矽片。 電路圖案經光刻機， 縮微投射到底片， 蝕刻掉一部分膠， 露出矽面做化學處理。 製造晶片， 要重複幾十遍這個過程。
位於光刻機中心的鏡頭， 由20多塊鍋底大的鏡片串聯組成。 鏡片得高純度透光材料+高品質拋光。 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澱。
“同樣一個鏡片， 不同工人去磨， 光潔度相差十倍。 ”SMEE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。
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。 光刻機裡有兩個同步運動的工件台， 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：“相當於兩架大飛機從起飛到降落， 始終齊頭並進。 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， 精准的測溫感測器。 ”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多個感測器， 每一個都要穩定。
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。 ”賀榮明幾年後理解了這句話。
並不是說圖紙不重要， 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。 “一根光纖， 一行軟體編碼， 一個小動作， 如果不兢兢業業做好， 整個系統就不優秀。 ”賀榮明說。
“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。 ”賀榮明說， 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，
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