荷兰ASML公司是全球芯片光刻机领域的翘楚。有世界最先进的光刻机,是制造芯片的核心设备,价格昂贵利润丰厚,中国电子产品生产需要大量的芯片,光刻机价格贵也没关系,买便是!在这“有钱能使鬼推磨”世界“潮流”下应该难不倒有钱的主。但光刻机这好东西ASML公司就不卖给中国。原因是美国禁止向中国出口EUV光刻设备。于是荷兰,日本等在光刻机技术领先的国家光刻机都不卖给中国,美国,荷兰,日本等都是喊着“市场经济”国家,反对干预市场?强调自由买卖吗?在中国买光刻机买卖这件事上就不自由了。
三十多年前有一些特别热爱美国的黄皮肤殖人有个论调叫:市场换技术。意思是中国技术落后,我们打开国门把市场让给外国人,让外国人赚钱,这样来换取外国的先进技术。咋听起来似乎有道理,中国让外国人赚钱,外国人尝到赚钱的甜头,受感动,心中善念一动,把先进技术也给中国一些,让中国人也尝点甜头。
但是中国市场让给外国人几十年,确是让外国资本赚的盆满钵满了,中国换来了先进技术了吗?没有!为了遏制中国技术发展,至今还在对中国进行技术封锁禁售。光刻机技术落后西方十多年。
荷兰ASML(阿斯麦)公司是全球最大的半导体设备制造商之一 ,于1984年成立。到现在也就成立四十年,中国光刻机技术就如此不堪,落后它近二十年?今天中国光刻机技术为什么会落后世界这么大的差距?
我们翻开中国光刻机技术研究的历史,去找找答案。
1949年新中国成立,百废待兴,毛主席非常重视中国科学技术的发展,1952年抗美援朝战争还在相持阶段,国家就成立电子计算机科研小组,由中科院数学所华罗庚所长负责;
1956年,半导体技术作为四大紧急措施之一写入中科院的学部委员们编撰德《十二年科学技术发展远景规划》;
1966年,中科院下属109厂与上海光学仪器厂协作,研制成功我国第一台65型接触式光刻机;
1970年,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺;在选用技术带头人时,清华大学高材生徐端颐进入了决策人的视野。
徐端颐是贵州人,1955年贵阳一中高中毕业考入清华大学精密仪器系,当时清华大学学制五年半,1961年徐端颐毕业,因成绩特别优异,被留校在清华大学任教,是清华大学半导体技术和精密仪器研究的青年科学家。1970年受命负责研制国家半导体工业和国防工业急需的关键设备——“自动光刻机”和“分步重复照相机”。
清华大学为徐端颐配备了实力很强的研制队伍。清华精密仪器系大楼的一层建立了精密光学仪器加工工厂(9003试验基地),沈钊教授任系主任兼厂长。学校将整个工厂的工程技术人员队伍,其中包括技术超群的专业技术工人,工程师,都划归徐端颐统一调配;又分配了清华毕业的一批本科生和一批素质很好的转业军人,加入这个研究团队。学校还从其他单位调来一些搞计算机控制的老师和技术工人。研制队伍成员涵盖全校5个系,人数多达数百人,是大规模的科研攻关集团。
因为光刻机的制造技术太复杂,难度太高,国际“巴黎统筹委员会”(巴统)将其列为尖端技术产品,西方国家对社会主义中国实行封锁禁运。中国无法获得任何外国资料。徐端颐率领团队研制新设备,全部图纸都是由自己设计,全部零部件都是自己的车间加工制造,一切都是从零开始。虽然徐端颐和团队成员都没有搞过光刻机的研发制造,缺乏这方面的经验,但是科技人员在为国家为民族奋发图强积极奉献的精神鼓舞下,都非常认真努力,没日没夜地苦干。
徐端颐团队从光刻机干涉仪可稳频的氦-氖气体激光器的研制做起,直到精密导轨、丝杠、滚珠、步进电机、数字控制用的计算机、光学系统、大孔径的投影物镜等,都是自己设计制造。
如此困难的条件下,经过一年多的艰苦努力,徐端颐团队不负众望,终于在1971年研制出中国第一台光刻机和分步重复照相机,并投入了规模生产,供应全国半导体行业使用。此成果荣获了全国科技大会奖。
1971年研制出中国的第一台光刻机,1975年徐端颐采用直接在半导体晶片上光刻集成电路的方法,研制“自动对准分步投影光刻机”。研制出来的高端光刻机在国际上究竟水平怎样?中国的技术人员并不知道,因为与外国的技术没有比较过。
根据这个技术,1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》教材。
1978年,法国巴黎举行国际工业展览会上出现了一段插曲,让世界对中国光刻机技术有了一个认识。
1978年,中国的第一台高端光刻机在法国巴黎国际工业展览会上参展,引起国际同行光刻机技术专家的极大兴趣,因为高端光刻机的研究制造难度实在太大,拥有这项技术和能力的国家很少。
中国在几乎与世隔绝的环境中居然独立自主地研发出光刻机,令人难以置信。渴望学习的各国科学技术专家慕名而来参观中国的光刻机设备,前来向中国科技专家请教。然而,面对各国技术专家的提问,负责解说的几位中国干部和工程师却支支吾吾,很多问题答非所问,令人大失所望。
当时在展览会上担任中国光刻机解说的人员虽然在各自领域中都是佼佼者,但是他们都不是做光刻机研究的,对光刻机并不熟悉,面对各国技术专家专业性极强的各种提问,难以回答。
经过几番不同层次的提同以后,目光犀利的世界一流的科学家们认为这几位中国人对光刻机一窍不通。一群不懂光刻机的人怎么能造出高端光刻机?这让他们怀疑这台中国光刻机的真实效能了。如果这台光刻机涉嫌造假,被媒体曝光,那会成为本届国际工业展览会上的大丑闻!展览会的主办方找到中国代表团负责人,提出:请中国代表团自己悄悄把光刻机从展台上撤下来,装箱运走……这是委婉地向中国代表团下达了对中国高端光刻机设备不认可的逐客令。
中国代表团感到事态严重,马上将这一意外情况报告国内高层领导,国内高层领导迅速采取了应对措施。当夜,徐端颐只身一人登上了从北京飞往巴黎的飞机。
徐端颐到达巴黎后,立即投人工作,担任中国高端光刻机的讲解员。他的英语很好,不用翻译,便在展览会现场与参观的外国技术专家直接进行交流,回答外国技术同行的各种提同,解答了他们的所有疑惑。
外国技术专家这时才知道,中国的这台高端光刻机里,有很多独到的新发明、新技术,拥有完全的知识产权,足以傲视群雄。法国主办方也才真切地认识到,中国代表团是值得信任和深交的朋友。
巴黎国际工业展览会落下帷幕后,中国代表团载誉归来。
1978年巴黎国际工业展览会的插曲让中国和世界都认识到了中国的光刻机研究制造水平是处于世界领先水平。
清华大学成为能自主研发生产国际一流水平高端光刻机的单位。之后在国际科技学术交流活动中,中国科学家受到高规格待遇。
九十年代一次法国巴黎的国际学术研讨会,徐端颐受国际电气和电子工程师协会的邀请,为由法国主办的学术会议作关于“光盘母盘刻录技术与精密机械系统”内容的报告。徐端颐来到会议所在地,蓦然发现在典雅的法式风格建筑物前的旗杆上,除挂有法国国旗及协会的旗帜外,还特地升起了中国的国旗。出席这次会议的有各国专家近百位。会场外,除了法国国旗和会旗外,只升起了中国国旗,由此可见会议主办方对来自中国的科学专家是何等敬重!
而荷兰ASML公司于1984年才成立,人们就好奇,那么中国的光刻机研究制造又是什么原因变成了今天的落后西方十多年的呢?
我们可以从徐端颐的一次借债来洞悉其中的原委。
早在上世纪60年代末,徐端颐就在实验室里发现,利用光束通过高质量的聚焦成像系统,可以得到十分精细的能量分布,用光束能获得极小的空间尺寸或形貌的改变;而在不同条件下,这种变化竟还是可逆的!这个发现令他惊讶。这个发现所具有的重大意义当时并没有显现出来,他对此做了详细的记录。直到八十年代,“利用光学进行数字式数据存储技术”取得突破。徐端颐把这个设想与自己在实验室中的发现加以联系,心中不由一震!一个全新的想法,立刻在他的脑海里涌现。利用激光技术进行信息存储。这种技术的正式名称叫“M-O(Magnetic Optical)磁光光盘技术”。
徐端颐将这个原理与自己的发现进行反复比较得出:光盘的寿命远远高于磁盘。这项技术,不仅适合中国经济建设和科技、文化产业发展的需要,而且能充分发挥清华已经具备的光学、光电子学、精密机械及电子技术等多学科交叉的优势。因此,他将实验中的研究发现和整理的技术资料,在研究所内部做了一个选题报告。
徐端颐的报告,引起了学校领导的重视。
时任清华大学校长张孝文及部分院系专家,请徐端颐给大家做了“关于国际光学存储技术发展情况”的详细介绍。与会的专家和领导对此都很感兴趣,支持他做进一步研究。
但此时的清华大学缺少科研经费,拿不出资金给徐端颐做研究。
大家知道清华大学是国家科技人才培养和科学技术研究的重要高等学府,居然急缺科研经费,什么原因导致科研经费急缺?原来当时出了一个政策名曰:“拨改贷”,既国家对科学研究和产业项目由过去国家拨款改为单位或研究人员抵押贷款。
徐端颐陷入苦闷之中。在这艰难时刻,是妻子坚定地支持了他。夫妻俩商定:自己贷款研究光盘刻录技术!但到银行贷款,需要有房产等不动产做抵押。此时徐端颐一家住的还是学校分配的员工宿舍,没有属于自己的一砖片瓦,哪有什么“不动产”。无奈之下,徐端颐只好硬着头皮去找其他项目的负责人借钱,徐端颐经历了科学研究由个人借钱开展的无奈过程。1991年,经学校财务处协调批准,徐端颐从科研处借到了必须归还的60万元人民币作为研究经费。
上世纪八九十年代大家都不宽裕,个体户想成个“万元户”都不容易。徐端颐却个人借60万巨款来研制光盘刻录技术,不少同仁都为他捏了一把汗。徐端颐当时每月工资约800元,他的妻子是北京海淀医院的医生,每月的工资还不到500元。两个孩子在上学,贵州还有老人需要赡养。为省钱,妻子连公交车都舍不得坐,每天都是骑自行车上下班。在如此窘迫的生活境况下,徐端颐借贷60万元搞光盘刻录技术研究,一旦失败,后果不堪设想。
徐端颐是幸运的,光盘刻录技术取得突破,最后还上了60万元巨债。并没有陷入失败的窘境。
但是,在科学研究领域,有几个科学研究的技术人才,敢捆绑全家去借巨额债务上马科学技术研究项目?
果然,1984年面对“拨改贷”政策,很多研究项目带头人没有勇气个人贷款,不少单位拿不到银行贷款,众多半导体项目无奈停止。
曾今辉煌的编写《光刻掩模版的制造》教材的武汉无线电元件三厂,也在这“拨改贷”政策下放弃了电子工业,1994年武汉无线电元件三厂破产改制卖副食品去了。一个半导体研制生产的企业,二十年专业技术积累,全部付诸东流。
我们知道新中国国家发展工业建设工厂,研制原子弹,研制氢弹,研制运载火箭,研制人造卫星,都是国家拨款。然后各行业科学家,技术专家,生产工人就一心投入研究工作,生产工作,多为国家做贡献。
科技项目确立开始研究,什么时候取得技术突破,能否赢得技术突破,取得研究成果,确实难以预知,有失败的风险。付出的代价大,成本高。在新中国成立之初,走什么样的发展道路时,就有“造不如买,买不如租”的“低成本”思路,被毛主席坚决的否定。为了给中国人民独立自主,自力更生,鼓舞干劲。毛主席有一句话:“核潜艇,一万年也要搞出来”就是宣誓中国人的决心和意志!
所以新中国科技发展都是国家拨款。中国人民齐心协力,二十几年,就取得了巨大的成就,从一穷二白落后西方二百年到独立自主拥有完整的工业体系,两弹一星世界领先,用二十几年走完西方资本主义二百年的工业科技发展历程。
给科学研究项目拨款支持就像是给汽车加油注入燃料一样道理简单。
中国的科学研究发展走什么路线,用什么样的政策和方法去推动,该进行反思了。
钢筋水泥
2025.2.4
(来源:人民节倡议者微信号)