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我國光刻機(jī)十年創(chuàng)新啟示 鐫刻中國產(chǎn)業(yè)的"光刻指紋"

來源：成都新德南光機(jī)械設(shè)備有限公司 | 發(fā)布時(shí)間：2014-11-21 |

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展
　　賀榮明清楚地記得，11年前，當(dāng)大部分專家、領(lǐng)導(dǎo)問他，中國自主研發(fā)光刻機(jī)有決心嗎?“有!”當(dāng)時(shí)的回答并無一絲猶豫。“如今回想此事真有些后怕，那時(shí)候勇氣勝過理智?！?br />　　下決心創(chuàng)新，有時(shí)靠的是一種氣魄，而完成創(chuàng)新的過程則需要更多的冷靜和執(zhí)著。
　　光陰荏苒，刻鑄創(chuàng)新。在光刻機(jī)領(lǐng)域，中國幾乎從零出發(fā)，經(jīng)過十年砥礪，到現(xiàn)在已成為世界上少數(shù)掌握高端光刻機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成測(cè)試技術(shù)的國家，并成功切入IC先進(jìn)封裝、新型顯示等新技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。那么，在創(chuàng)新實(shí)踐中，政府和企業(yè)究竟應(yīng)該扮演怎樣的角色?光刻機(jī)重大專項(xiàng)實(shí)施帶給我們什么啟示?
　　艱難決策：干還是不干，怎么干?
　　時(shí)光回溯到11年前，上海舉行的“十五”863計(jì)劃科技部重大專項(xiàng)討論會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，來自全國各科研院所的專家正為一個(gè)項(xiàng)目爭(zhēng)論不休：技術(shù)方案有七八種之多，難度要跨好幾個(gè)臺(tái)階，投入以億元計(jì)算，風(fēng)險(xiǎn)之大難以評(píng)估……
　　這個(gè)讓大家勞神的項(xiàng)目就是光刻機(jī)。其實(shí)，在此之前，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)是干不干?
　　每顆芯片誕生之初，都要經(jīng)過光刻技術(shù)的鍛造。光刻機(jī)就像個(gè)以光為刃的鑄劍高手，將硅片從一粒頑石變?yōu)橹腔壑X，一閃之間，母版上復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)
圖形即轉(zhuǎn)化為硅片上細(xì)微繁密的溝壑紋理。誰掌握了這種利刃，就擁有了集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的技術(shù)掌控權(quán)。各發(fā)達(dá)國家政府一直對(duì)相關(guān)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)持續(xù)投入，爭(zhēng)取
戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在此領(lǐng)域，荷蘭、美國、日本早已虎踞龍盤。
　　早在1996年，我國意識(shí)到集成電路的重要性，部署了908工程、909工程，但對(duì)于光刻機(jī)，卻一直未敢觸碰，就如一張白紙，從何落筆?隨著國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，科技部決定將此設(shè)立為“十五”科技重大專項(xiàng)。
　　科技部副部長曹健林清楚地記得，“當(dāng)時(shí)上海市加上科技部的投入，如果拿到國際上，也許僅僅夠建一個(gè)超凈間”。
　　除了投入捉襟見肘，關(guān)鍵是我國從未有光刻機(jī)的實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。如何研究制定切實(shí)可行的技術(shù)路線圖?經(jīng)過專家論證，國家從多條技術(shù)方案中選擇了193納米激光投影式光刻機(jī)，10年后的結(jié)果證明，選擇這條相對(duì)成熟的技術(shù)路線是正確的。
　　“對(duì)未來有帶動(dòng)性的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，政府一定要有決心、耐心和恒心，不能急于求成。決策不僅僅限于專家層面的技術(shù)論證，更是一種戰(zhàn)略判斷和眼光，需要
拍板的勇氣，成敗皆有可能。”上海市科委主任壽子琪說，政府需要考察的是有沒有一個(gè)好的領(lǐng)頭人帶領(lǐng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)真心干事業(yè)，能不能圍繞核心技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)技術(shù)體
系。
　　項(xiàng)目落戶上海后，讓誰牽頭?這又是個(gè)尖銳的問題。國家02科技重大專項(xiàng)技術(shù)總師葉甜春是當(dāng)時(shí)參與這場(chǎng)論證的專家之一，也全程參與和見證了光刻機(jī)攻關(guān)歷程。他回憶說：“科技部的思路很明確，研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化結(jié)合!一定要探索企業(yè)化的運(yùn)作模式?！?br />　　此前，尚無先例。我國雖也有科研院所承擔(dān)過相關(guān)項(xiàng)目，但僅止于實(shí)驗(yàn)室的理論和技術(shù)，并未面向工業(yè)化大生產(chǎn)需求；之前部署都是單點(diǎn)研發(fā)，各單位自
成體系，缺乏系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。因缺乏應(yīng)用市場(chǎng)的錘煉，最終都不了了之?，F(xiàn)在再搞光刻機(jī)，一定要以企業(yè)為主體構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈。
　　2002年3月，上海微電子裝備有限公司(以下簡(jiǎn)稱“上微”)成立，賀榮明任總經(jīng)理。該公司作為一個(gè)綜合集成平臺(tái)承接項(xiàng)目，把產(chǎn)學(xué)研用資源匯聚起來。國家863計(jì)劃中，光刻機(jī)成為首個(gè)以企業(yè)為主導(dǎo)開展研究的項(xiàng)目。
　　2009年，光刻機(jī)是國家設(shè)立的16個(gè)科技重大專項(xiàng)之一——  ；
“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝專項(xiàng)”的核心內(nèi)容。按照國家部署，上海作為光刻技術(shù)研發(fā)與設(shè)備研制的重要基地，承擔(dān)了推進(jìn)實(shí)施02科技重大專項(xiàng)的具
體工作。政府從光刻機(jī)、刻蝕機(jī)到高端設(shè)備、高端材料、先進(jìn)制造工藝等關(guān)鍵領(lǐng)域和技術(shù)進(jìn)行全面布局，并建立配套的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。
　　“十年來，我面臨的最大困惑不是技術(shù)難題，解決它們只是時(shí)間問題。最難的是讓別人理解這個(gè)行業(yè)發(fā)展特征，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)此，企業(yè)和政府都有壓
力?！?0出頭的賀榮明頭上已布滿銀絲，“這種項(xiàng)目不是立竿見影，考驗(yàn)的是政府的戰(zhàn)略眼光。政府不是錦上添花，而是要敢啃硬骨頭?！?br />　　一方面，國家根據(jù)階段需求，以重大專項(xiàng)的方式支持裝備整機(jī)及分系統(tǒng)的研發(fā)項(xiàng)目，加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)部署；另一方面，由企業(yè)主導(dǎo)提出創(chuàng)新需求，創(chuàng)新資源配置和創(chuàng)新活動(dòng)圍繞企業(yè)目標(biāo)開展。
　　集成創(chuàng)新：搶占產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的高端
　　2002年春，在浦東張江春曉路一棟租來的3層小樓里，工號(hào)為001的賀榮明帶著9位來報(bào)到的“戰(zhàn)友”開始了艱難的創(chuàng)業(yè)之路。
　　猶如世界上沒有兩片相同的葉子，同樣，也沒有兩臺(tái)一模一樣的光刻機(jī)。每臺(tái)光刻機(jī)，都有自己獨(dú)一無二的“光刻指紋”。賀榮明和他的戰(zhàn)友就是要生產(chǎn)中國自己的光刻機(jī)。
　　光刻機(jī)就像一臺(tái)精密復(fù)雜的特殊照相機(jī)，是芯片制造中“定義圖形”中最為重要的一種機(jī)器。高端光刻機(jī)集精密光學(xué)、機(jī)械、控制、材料等先進(jìn)科技和工
程技術(shù)于一體，是集成電路裝備中技術(shù)難度最高、價(jià)格最昂貴的關(guān)鍵設(shè)備，被稱為人類技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)和制造工業(yè)“皇冠上的明珠”。
　　“光刻機(jī)的水平?jīng)Q定著集成電路的發(fā)展水平，它在IC制造設(shè)備的價(jià)值鏈中占30%—40%。”上微總經(jīng)理辦公室主任賀躍進(jìn)介紹，光刻機(jī)的主要難點(diǎn)聚焦在準(zhǔn)分子光源、光學(xué)系統(tǒng)和超精密運(yùn)動(dòng)高速工作臺(tái)。
　　一臺(tái)光刻機(jī)有上萬個(gè)零部件要在電腦程序的控制下進(jìn)行復(fù)雜協(xié)調(diào)的聯(lián)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)程度的誤差不得超過一根頭發(fā)絲的千分之一，這無異于在頭發(fā)上“繡花”!打個(gè)通俗的比喻，就如同坐在一架超音速飛行的飛機(jī)上，拿著線頭穿進(jìn)另一架飛行飛機(jī)上的針孔。
　　企業(yè)成立之初，賀榮明到國外談合作，有人把他當(dāng)成皮包公司，因?yàn)楫?dāng)時(shí)連廠房都沒有。有次，賀榮明去德國談技術(shù)合作。對(duì)方倒是彬彬有禮，但對(duì)合作
毫無興趣。眼光里投射出來的是：“瘋了，中國人也要做光刻機(jī)?”日耳曼工程師一臉嚴(yán)肅地撂下一句話：“就是給全套圖紙，你們也做不出來!”
　　十年過去了。樣機(jī)試驗(yàn)成功，研發(fā)項(xiàng)目驗(yàn)收，關(guān)鍵技術(shù)輻射的商用機(jī)型下線，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)外銷售，中國人一步一個(gè)腳印又一次把天方夜譚變成了現(xiàn)實(shí)。
　　奧妙何在?
　　在上微，沒有“裝配”二字，只有“集成”。對(duì)此，賀榮明頗有心得：“集成創(chuàng)新，就是由我設(shè)計(jì)，然后利用全球技術(shù)為我所用，最后還由我調(diào)控。在技術(shù)基礎(chǔ)薄弱和國外封鎖的情況下，用好的管理和組織方式，照樣可以掌握復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)?！?br />