编者按 近年来， 中国科技正带着澎湃动力向前奔跑， 并逐渐进入到跟跑、并跑、领跑“三跑并存”的阶段 。 但我们在充满信心的同时， 还应更加清醒和理性 。 与发达国家相比， 我国不少领域关键核心技术受制于人， 亟待集中力量奋力攻关 。
真正的核心技术靠化缘是要不来的 。 我们还有多少亟待攻克的关键核心技术， 差距在哪， 需要从哪些方面突破？本报从今天起， 开辟“亟待攻克的核心技术”专栏， 就此进行梳理、解读和评析 。
指甲盖大小的芯片， 密布千万电线， 纹丝不乱， 需要极端精准的照相机——光刻机 。 光刻机精度， 决定了芯片的上限 。 高精度光刻机产自ASML、尼康和佳能三家；顶级光刻机由ASML垄断 。
“十二五”科技成就展览上， 上海微电子装备公司（SMEE）生产的中国最好的光刻机， 与中国的大飞机、登月车并列 。 它的加工精度是90纳米， 相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准 。 国外已经做到了十几纳米 。
祖传的磨镜手艺
光刻机跟照相机差不多， 它的底片， 是涂满光敏胶的硅片 。 电路图案经光刻机， 缩微投射到底片， 蚀刻掉一部分胶， 露出硅面做化学处理 。 制造芯片， 要重复几十遍这个过程 。
位于光刻机中心的镜头， 由20多块锅底大的镜片串联组成 。 镜片得高纯度透光材料+高质量抛光 。 SMEE光刻机使用的镜片， 得数万美元一块 。
ASML的镜片是蔡司技术打底 。 镜片材质做到均匀， 需几十年到上百年技术积淀 。
“同样一个镜片， 不同工人去磨， 光洁度相差十倍 。 ”SMEE总经理贺荣明说， 他在德国看到， 抛光镜片的工人， 祖孙三代在同一家公司的同一个职位 。
另外， 光刻机需要体积小， 但功率高而稳定的光源 。 ASML的顶尖光刻机， 使用波长短的极紫外光， 光学系统极复杂 。
3万个机械件都要可靠
【这些“细节”让中国难收获“顶级光刻机”】有顶级的镜头和光源， 没极致的机械精度， 也是白搭 。 光刻机里有两个同步运动的工件台， 一个载底片， 一个载胶片 。 两者需始终同步， 误差在2纳米以下 。 两个工作台由静到动， 加速度跟导弹发射差不多 。
贺荣明说：“相当于两架大飞机从起飞到降落， 始终齐头并进 。 一架飞机上伸出一把刀， 在另一架飞机的米粒上刻字， 不能刻坏了 。 ”
而且， 温湿度和空气压力变化会影响对焦 。 “机器内部温度的变化要控制在千分之五度， 得有合适的冷却方法， 精准的测温传感器 。 ”贺荣明说 。
SMEE最好的光刻机， 包含13个分系统， 3万个机械件， 200多个传感器， 每一个都要稳定 。 像欧洲冠军杯决赛， 任何一个人发挥失常就要输球 。
图纸不是关键
2002年SMEE成立， 是中国政府为了填补光刻机空白而立项 。 贺荣明去德国考察时， 有工程师告诉他：“给你们全套图纸， 也做不出来 。 ”贺荣明几年后理解了这句话 。
并不是说图纸不重要， 贺荣明说， 如何将系统的误差分配到子系统， 设计有高下之分 。 但顶级光刻机也需要细节上的技术洁癖 。 “一根光纤， 一行软件编码， 一个小动作， 如果不兢兢业业做好， 整个系统就不优秀 。 ”贺荣明说 。
“发展光刻机， 需要高素质的人群 。 所以我们做来做去， 做最多的是培养人， 改变人 。 ”贺荣明说， 这需要他们用五十年一百年的长远眼光去做事情， 而不是期望几个月解决问题 。
如今SMEE每年增加数百项专利， 活得很好， 以中低端市场支持高端研发 。 而国际巨头仍在前进， 发展浸没式光刻机（光在水中波长更短）、磁悬浮驱动（减少工作面震动）、反射镜代替透镜技术、真空腔体的极紫外光学系统……
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