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我國光刻機十年創新啟示 鐫刻中國產業的"光刻指紋"

來源：成都新德南光機械設備有限公司 | 發布時間：2014-11-21 |

創新驅動發展
　　賀榮明清楚地記得，11年前，當大部分專家、領導問他，中國自主研發光刻機有決心嗎?“有!”當時的回答并無一絲猶豫。“如今回想此事真有些后怕，那時候勇氣勝過理智。”
　　下決心創新，有時靠的是一種氣魄，而完成創新的過程則需要更多的冷靜和執著。
　　光陰荏苒，刻鑄創新。在光刻機領域，中國幾乎從零出發，經過十年砥礪，到現在已成為世界上少數掌握高端光刻機系統設計與系統集成測試技術的國家，并成功切入IC先進封裝、新型顯示等新技術產業領域。那么，在創新實踐中，政府和企業究竟應該扮演怎樣的角色?光刻機重大專項實施帶給我們什么啟示?
　　艱難決策：干還是不干，怎么干?
　　時光回溯到11年前，上海舉行的“十五”863計劃科技部重大專項討論會現場，來自全國各科研院所的專家正為一個項目爭論不休：技術方案有七八種之多，難度要跨好幾個臺階，投入以億元計算，風險之大難以評估……
　　這個讓大家勞神的項目就是光刻機。其實，在此之前，爭論的焦點是干不干?
　　每顆芯片誕生之初，都要經過光刻技術的鍛造。光刻機就像個以光為刃的鑄劍高手，將硅片從一粒頑石變為智慧之腦，一閃之間，母版上復雜的電路設計
圖形即轉化為硅片上細微繁密的溝壑紋理。誰掌握了這種利刃，就擁有了集成電路產業發展水平的技術掌控權。各發達國家政府一直對相關戰略產業持續投入，爭取
戰略競爭優勢，在此領域，荷蘭、美國、日本早已虎踞龍盤。
　　早在1996年，我國意識到集成電路的重要性，部署了908工程、909工程，但對于光刻機，卻一直未敢觸碰，就如一張白紙，從何落筆?隨著國內集成電路產業的發展，科技部決定將此設立為“十五”科技重大專項。
　　科技部副部長曹健林清楚地記得，“當時上海市加上科技部的投入，如果拿到國際上，也許僅僅夠建一個超凈間”。
　　除了投入捉襟見肘，關鍵是我國從未有光刻機的實踐生產經驗。如何研究制定切實可行的技術路線圖?經過專家論證，國家從多條技術方案中選擇了193納米激光投影式光刻機，10年后的結果證明，選擇這條相對成熟的技術路線是正確的。
　　“對未來有帶動性的戰略產業，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論證，更是一種戰略判斷和眼光，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好的領頭人帶領創新團隊真心干事業，能不能圍繞核心技術形成產業技術體
系。
　　項目落戶上海后，讓誰牽頭?這又是個尖銳的問題。國家02科技重大專項技術總師葉甜春是當時參與這場論證的專家之一，也全程參與和見證了光刻機攻關歷程。他回憶說：“科技部的思路很明確，研發和產業化結合!一定要探索企業化的運作模式。”
　　此前，尚無先例。我國雖也有科研院所承擔過相關項目，但僅止于實驗室的理論和技術，并未面向工業化大生產需求；之前部署都是單點研發，各單位自
成體系，缺乏系統網絡的構建。因缺乏應用市場的錘煉，最終都不了了之。現在再搞光刻機，一定要以企業為主體構建產業鏈和創新鏈。
　　2002年3月，上海微電子裝備有限公司(以下簡稱“上微”)成立，賀榮明任總經理。該公司作為一個綜合集成平臺承接項目，把產學研用資源匯聚起來。國家863計劃中，光刻機成為首個以企業為主導開展研究的項目。
　　2009年，光刻機是國家設立的16個科技重大專項之一——  ；
“極大規模集成電路制造裝備與成套工藝專項”的核心內容。按照國家部署，上海作為光刻技術研發與設備研制的重要基地，承擔了推進實施02科技重大專項的具
體工作。政府從光刻機、刻蝕機到高端設備、高端材料、先進制造工藝等關鍵領域和技術進行全面布局，并建立配套的產業化平臺。
　　“十年來，我面臨的最大困惑不是技術難題，解決它們只是時間問題。最難的是讓別人理解這個行業發展特征，技術風險，對此，企業和政府都有壓
力。”50出頭的賀榮明頭上已布滿銀絲，“這種項目不是立竿見影，考驗的是政府的戰略眼光。政府不是錦上添花，而是要敢啃硬骨頭。”
　　一方面，國家根據階段需求，以重大專項的方式支持裝備整機及分系統的研發項目，加強頂層設計和系統部署；另一方面，由企業主導提出創新需求，創新資源配置和創新活動圍繞企業目標開展。
　　集成創新：搶占產業生態鏈的高端
　　2002年春，在浦東張江春曉路一棟租來的3層小樓里，工號為001的賀榮明帶著9位來報到的“戰友”開始了艱難的創業之路。
　　猶如世界上沒有兩片相同的葉子，同樣，也沒有兩臺一模一樣的光刻機。每臺光刻機，都有自己獨一無二的“光刻指紋”。賀榮明和他的戰友就是要生產中國自己的光刻機。
　　光刻機就像一臺精密復雜的特殊照相機，是芯片制造中“定義圖形”中最為重要的一種機器。高端光刻機集精密光學、機械、控制、材料等先進科技和工
程技術于一體，是集成電路裝備中技術難度最高、價格最昂貴的關鍵設備，被稱為人類技術發展的制高點和制造工業“皇冠上的明珠”。
　　“光刻機的水平決定著集成電路的發展水平，它在IC制造設備的價值鏈中占30%—40%。”上微總經理辦公室主任賀躍進介紹，光刻機的主要難點聚焦在準分子光源、光學系統和超精密運動高速工作臺。
　　一臺光刻機有上萬個零部件要在電腦程序的控制下進行復雜協調的聯動，其運動精準程度的誤差不得超過一根頭發絲的千分之一，這無異于在頭發上“繡花”!打個通俗的比喻，就如同坐在一架超音速飛行的飛機上，拿著線頭穿進另一架飛行飛機上的針孔。
　　企業成立之初，賀榮明到國外談合作，有人把他當成皮包公司，因為當時連廠房都沒有。有次，賀榮明去德國談技術合作。對方倒是彬彬有禮，但對合作
毫無興趣。眼光里投射出來的是：“瘋了，中國人也要做光刻機?”日耳曼工程師一臉嚴肅地撂下一句話：“就是給全套圖紙，你們也做不出來!”
　　十年過去了。樣機試驗成功，研發項目驗收，關鍵技術輻射的商用機型下線，實現國內外銷售，中國人一步一個腳印又一次把天方夜譚變成了現實。
　　奧妙何在?
　　在上微，沒有“裝配”二字，只有“集成”。對此，賀榮明頗有心得：“集成創新，就是由我設計，然后利用全球技術為我所用，最后還由我調控。在技術基礎薄弱和國外封鎖的情況下，用好的管理和組織方式，照樣可以掌握復雜的技術系統。”