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我国光刻机十年创新启示 镌刻中国产业的"光刻指纹"

来源：成都新德南光机械设备有限公司 | 发布时间：2014-11-21 |

创新驱动发展
　　贺荣明清楚地记得，11年前，当大部分专家、领导问他，中国自主研发光刻机有决心吗?“有!”当时的回答并无一丝犹豫。“如今回想此事真有些后怕，那时候勇气胜过理智。”
　　下决心创新，有时靠的是一种气魄，而完成创新的过程则需要更多的冷静和执着。
　　光阴荏苒，刻铸创新。在光刻机领域，中国几乎从零出发，经过十年砥砺，到现在已成为世界上少数掌握高端光刻机系统设计与系统集成测试技术的国家，并成功切入IC先进封装、新型显示等新技术产业领域。那么，在创新实践中，政府和企业究竟应该扮演怎样的角色?光刻机重大专项实施带给我们什么启示?
　　艰难决策：干还是不干，怎么干?
　　时光回溯到11年前，上海举行的“十五”863计划科技部重大专项讨论会现场，来自全国各科研院所的专家正为一个项目争论不休：技术方案有七八种之多，难度要跨好几个台阶，投入以亿元计算，风险之大难以评估……
　　这个让大家劳神的项目就是光刻机。其实，在此之前，争论的焦点是干不干?
　　每颗芯片诞生之初，都要经过光刻技术的锻造。光刻机就像个以光为刃的铸剑高手，将硅片从一粒顽石变为智慧之脑，一闪之间，母版上复杂的电路设计
图形即转化为硅片上细微繁密的沟壑纹理。谁掌握了这种利刃，就拥有了集成电路产业发展水平的技术掌控权。各发达国家政府一直对相关战略产业持续投入，争取
战略竞争优势，在此领域，荷兰、美国、日本早已虎踞龙盘。
　　早在1996年，我国意识到集成电路的重要性，部署了908工程、909工程，但对于光刻机，却一直未敢触碰，就如一张白纸，从何落笔?随着国内集成电路产业的发展，科技部决定将此设立为“十五”科技重大专项。
　　科技部副部长曹健林清楚地记得，“当时上海市加上科技部的投入，如果拿到国际上，也许仅仅够建一个超净间”。
　　除了投入捉襟见肘，关键是我国从未有光刻机的实践生产经验。如何研究制定切实可行的技术路线图?经过专家论证，国家从多条技术方案中选择了193纳米激光投影式光刻机，10年后的结果证明，选择这条相对成熟的技术路线是正确的。
　　“对未来有带动性的战略产业，政府一定要有决心、耐心和恒心，不能急于求成。决策不仅仅限于专家层面的技术论证，更是一种战略判断和眼光，需要
拍板的勇气，成败皆有可能。”上海市科委主任寿子琪说，政府需要考察的是有没有一个好的领头人带领创新团队真心干事业，能不能围绕核心技术形成产业技术体
系。
　　项目落户上海后，让谁牵头?这又是个尖锐的问题。国家02科技重大专项技术总师叶甜春是当时参与这场论证的专家之一，也全程参与和见证了光刻机攻关历程。他回忆说：“科技部的思路很明确，研发和产业化结合!一定要探索企业化的运作模式。”
　　此前，尚无先例。我国虽也有科研院所承担过相关项目，但仅止于实验室的理论和技术，并未面向工业化大生产需求；之前部署都是单点研发，各单位自
成体系，缺乏系统网络的构建。因缺乏应用市场的锤炼，最终都不了了之。现在再搞光刻机，一定要以企业为主体构建产业链和创新链。
　　2002年3月，上海微电子装备有限公司(以下简称“上微”)成立，贺荣明任总经理。该公司作为一个综合集成平台承接项目，把产学研用资源汇聚起来。国家863计划中，光刻机成为首个以企业为主导开展研究的项目。
　　2009年，光刻机是国家设立的16个科技重大专项之一——  ；
“极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项”的核心内容。按照国家部署，上海作为光刻技术研发与设备研制的重要基地，承担了推进实施02科技重大专项的具
体工作。政府从光刻机、刻蚀机到高端设备、高端材料、先进制造工艺等关键领域和技术进行全面布局，并建立配套的产业化平台。
　　“十年来，我面临的最大困惑不是技术难题，解决它们只是时间问题。最难的是让别人理解这个行业发展特征，技术风险，对此，企业和政府都有压
力。”50出头的贺荣明头上已布满银丝，“这种项目不是立竿见影，考验的是政府的战略眼光。政府不是锦上添花，而是要敢啃硬骨头。”
　　一方面，国家根据阶段需求，以重大专项的方式支持装备整机及分系统的研发项目，加强顶层设计和系统部署；另一方面，由企业主导提出创新需求，创新资源配置和创新活动围绕企业目标开展。
　　集成创新：抢占产业生态链的高端
　　2002年春，在浦东张江春晓路一栋租来的3层小楼里，工号为001的贺荣明带着9位来报到的“战友”开始了艰难的创业之路。
　　犹如世界上没有两片相同的叶子，同样，也没有两台一模一样的光刻机。每台光刻机，都有自己独一无二的“光刻指纹”。贺荣明和他的战友就是要生产中国自己的光刻机。
　　光刻机就像一台精密复杂的特殊照相机，是芯片制造中“定义图形”中最为重要的一种机器。高端光刻机集精密光学、机械、控制、材料等先进科技和工
程技术于一体，是集成电路装备中技术难度最高、价格最昂贵的关键设备，被称为人类技术发展的制高点和制造工业“皇冠上的明珠”。
　　“光刻机的水平决定着集成电路的发展水平，它在IC制造设备的价值链中占30%—40%。”上微总经理办公室主任贺跃进介绍，光刻机的主要难点聚焦在准分子光源、光学系统和超精密运动高速工作台。
　　一台光刻机有上万个零部件要在电脑程序的控制下进行复杂协调的联动，其运动精准程度的误差不得超过一根头发丝的千分之一，这无异于在头发上“绣花”!打个通俗的比喻，就如同坐在一架超音速飞行的飞机上，拿着线头穿进另一架飞行飞机上的针孔。
　　企业成立之初，贺荣明到国外谈合作，有人把他当成皮包公司，因为当时连厂房都没有。有次，贺荣明去德国谈技术合作。对方倒是彬彬有礼，但对合作
毫无兴趣。眼光里投射出来的是：“疯了，中国人也要做光刻机?”日耳曼工程师一脸严肃地撂下一句话：“就是给全套图纸，你们也做不出来!”
　　十年过去了。样机试验成功，研发项目验收，关键技术辐射的商用机型下线，实现国内外销售，中国人一步一个脚印又一次把天方夜谭变成了现实。
　　奥妙何在?
　　在上微，没有“装配”二字，只有“集成”。对此，贺荣明颇有心得：“集成创新，就是由我设计，然后利用全球技术为我所用，最后还由我调控。在技术基础薄弱和国外封锁的情况下，用好的管理和组织方式，照样可以掌握复杂的技术系统。”