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鋼筋水泥：翻歷史，尋找光刻機研制落后的原因

點擊：  作者：鋼筋水泥    來源：人民節倡議者微信號  發布時間:2025-02-06 15:22:27

 

 

荷蘭ASML公司是全球芯片光刻機領域的翹楚。有世界最先進的光刻機，是制造芯片的核心設備，價格昂貴利潤豐厚，中國電子產品生產需要大量的芯片，光刻機價格貴也沒關系，買便是！在這“有錢能使鬼推磨”世界“潮流”下應該難不倒有錢的主。但光刻機這好東西ASML公司就不賣給中國。原因是美國禁止向中國出口EUV光刻設備。于是荷蘭，日本等在光刻機技術領先的國家光刻機都不賣給中國，美國，荷蘭，日本等都是喊著“市場經濟”國家，反對干預市場？強調自由買賣嗎？在中國買光刻機買賣這件事上就不自由了。

 

三十多年前有一些特別熱愛美國的黃皮膚殖人有個論調叫：市場換技術。意思是中國技術落后，我們打開國門把市場讓給外國人，讓外國人賺錢，這樣來換取外國的先進技術。咋聽起來似乎有道理，中國讓外國人賺錢，外國人嘗到賺錢的甜頭，受感動，心中善念一動，把先進技術也給中國一些，讓中國人也嘗點甜頭。

 

但是中國市場讓給外國人幾十年，確是讓外國資本賺的盆滿缽滿了，中國換來了先進技術了嗎？沒有！為了遏制中國技術發展，至今還在對中國進行技術封鎖禁售。光刻機技術落后西方十多年。

 

荷蘭ASML（阿斯麥）公司是全球最大的半導體設備制造商之一 ，于1984年成立。到現在也就成立四十年，中國光刻機技術就如此不堪，落后它近二十年？今天中國光刻機技術為什么會落后世界這么大的差距？

 

我們翻開中國光刻機技術研究的歷史，去找找答案。

 

1949年新中國成立，百廢待興，毛主席非常重視中國科學技術的發展，1952年抗美援朝戰爭還在相持階段，國家就成立電子計算機科研小組，由中科院數學所華羅庚所長負責；

 

1956年，半導體技術作為四大緊急措施之一寫入中科院的學部委員們編撰德《十二年科學技術發展遠景規劃》；

 

1966年，中科院下屬109廠與上海光學儀器廠協作，研制成功我國第一臺65型接觸式光刻機；

 

1970年，中國科學院開始研制計算機輔助光刻掩模工藝；在選用技術帶頭人時，清華大學高材生徐端頤進入了決策人的視野。

 

徐端頤是貴州人，1955年貴陽一中高中畢業考入清華大學精密儀器系，當時清華大學學制五年半，1961年徐端頤畢業，因成績特別優異，被留校在清華大學任教，是清華大學半導體技術和精密儀器研究的青年科學家。1970年受命負責研制國家半導體工業和國防工業急需的關鍵設備——“自動光刻機”和“分步重復照相機”。

 

清華大學為徐端頤配備了實力很強的研制隊伍。清華精密儀器系大樓的一層建立了精密光學儀器加工工廠（9003試驗基地），沈釗教授任系主任兼廠長。學校將整個工廠的工程技術人員隊伍，其中包括技術超群的專業技術工人，工程師，都劃歸徐端頤統一調配；又分配了清華畢業的一批本科生和一批素質很好的轉業軍人，加入這個研究團隊。學校還從其他單位調來一些搞計算機控制的老師和技術工人。研制隊伍成員涵蓋全校5個系，人數多達數百人，是大規模的科研攻關集團。

 

因為光刻機的制造技術太復雜，難度太高，國際“巴黎統籌委員會”（巴統）將其列為尖端技術產品，西方國家對社會主義中國實行封鎖禁運。中國無法獲得任何外國資料。徐端頤率領團隊研制新設備，全部圖紙都是由自己設計，全部零部件都是自己的車間加工制造，一切都是從零開始。雖然徐端頤和團隊成員都沒有搞過光刻機的研發制造，缺乏這方面的經驗，但是科技人員在為國家為民族奮發圖強積極奉獻的精神鼓舞下，都非常認真努力，沒日沒夜地苦干。

 

徐端頤團隊從光刻機干涉儀可穩頻的氦-氖氣體激光器的研制做起，直到精密導軌、絲杠、滾珠、步進電機、數字控制用的計算機、光學系統、大孔徑的投影物鏡等，都是自己設計制造。

 

如此困難的條件下，經過一年多的艱苦努力，徐端頤團隊不負眾望，終于在1971年研制出中國第一臺光刻機和分步重復照相機，并投入了規模生產，供應全國半導體行業使用。此成果榮獲了全國科技大會獎。

 

1971年研制出中國的第一臺光刻機，1975年徐端頤采用直接在半導體晶片上光刻集成電路的方法，研制“自動對準分步投影光刻機”。研制出來的高端光刻機在國際上究竟水平怎樣？中國的技術人員并不知道，因為與外國的技術沒有比較過。

 

根據這個技術，1972年，武漢無線電元件三廠編寫《光刻掩模版的制造》教材。

 

 

1978年，法國巴黎舉行國際工業展覽會上出現了一段插曲，讓世界對中國光刻機技術有了一個認識。

 

1978年,中國的第一臺高端光刻機在法國巴黎國際工業展覽會上參展,引起國際同行光刻機技術專家的極大興趣，因為高端光刻機的研究制造難度實在太大，擁有這項技術和能力的國家很少。

 

中國在幾乎與世隔絕的環境中居然獨立自主地研發出光刻機，令人難以置信。渴望學習的各國科學技術專家慕名而來參觀中國的光刻機設備，前來向中國科技專家請教。然而，面對各國技術專家的提問，負責解說的幾位中國干部和工程師卻支支吾吾，很多問題答非所問，令人大失所望。

 

當時在展覽會上擔任中國光刻機解說的人員雖然在各自領域中都是佼佼者，但是他們都不是做光刻機研究的，對光刻機并不熟悉，面對各國技術專家專業性極強的各種提問，難以回答。

 

經過幾番不同層次的提同以后，目光犀利的世界一流的科學家們認為這幾位中國人對光刻機一竅不通。一群不懂光刻機的人怎么能造出高端光刻機？這讓他們懷疑這臺中國光刻機的真實效能了。如果這臺光刻機涉嫌造假，被媒體曝光，那會成為本屆國際工業展覽會上的大丑聞！展覽會的主辦方找到中國代表團負責人，提出：請中國代表團自己悄悄把光刻機從展臺上撤下來,裝箱運走……這是委婉地向中國代表團下達了對中國高端光刻機設備不認可的逐客令。

 

中國代表團感到事態嚴重，馬上將這一意外情況報告國內高層領導，國內高層領導迅速采取了應對措施。當夜，徐端頤只身一人登上了從北京飛往巴黎的飛機。

 

徐端頤到達巴黎后,立即投人工作,擔任中國高端光刻機的講解員。他的英語很好，不用翻譯，便在展覽會現場與參觀的外國技術專家直接進行交流，回答外國技術同行的各種提同，解答了他們的所有疑惑。

 

外國技術專家這時才知道,中國的這臺高端光刻機里,有很多獨到的新發明、新技術，擁有完全的知識產權,足以傲視群雄。法國主辦方也才真切地認識到,中國代表團是值得信任和深交的朋友。

 

巴黎國際工業展覽會落下帷幕后,中國代表團載譽歸來。

 

1978年巴黎國際工業展覽會的插曲讓中國和世界都認識到了中國的光刻機研究制造水平是處于世界領先水平。

 

清華大學成為能自主研發生產國際一流水平高端光刻機的單位。之后在國際科技學術交流活動中，中國科學家受到高規格待遇。

 

九十年代一次法國巴黎的國際學術研討會，徐端頤受國際電氣和電子工程師協會的邀請，為由法國主辦的學術會議作關于“光盤母盤刻錄技術與精密機械系統”內容的報告。徐端頤來到會議所在地，驀然發現在典雅的法式風格建筑物前的旗桿上，除掛有法國國旗及協會的旗幟外，還特地升起了中國的國旗。出席這次會議的有各國專家近百位。會場外，除了法國國旗和會旗外，只升起了中國國旗，由此可見會議主辦方對來自中國的科學專家是何等敬重！

 

而荷蘭ASML公司于1984年才成立，人們就好奇，那么中國的光刻機研究制造又是什么原因變成了今天的落后西方十多年的呢？

 

我們可以從徐端頤的一次借債來洞悉其中的原委。

 

早在上世紀60年代末，徐端頤就在實驗室里發現，利用光束通過高質量的聚焦成像系統，可以得到十分精細的能量分布，用光束能獲得極小的空間尺寸或形貌的改變；而在不同條件下，這種變化竟還是可逆的！這個發現令他驚訝。這個發現所具有的重大意義當時并沒有顯現出來，他對此做了詳細的記錄。直到八十年代，“利用光學進行數字式數據存儲技術”取得突破。徐端頤把這個設想與自己在實驗室中的發現加以聯系，心中不由一震！一個全新的想法，立刻在他的腦海里涌現。利用激光技術進行信息存儲。這種技術的正式名稱叫“M-O（Magnetic Optical）磁光光盤技術”。

 

徐端頤將這個原理與自己的發現進行反復比較得出：光盤的壽命遠遠高于磁盤。這項技術，不僅適合中國經濟建設和科技、文化產業發展的需要，而且能充分發揮清華已經具備的光學、光電子學、精密機械及電子技術等多學科交叉的優勢。因此，他將實驗中的研究發現和整理的技術資料，在研究所內部做了一個選題報告。

 

徐端頤的報告，引起了學校領導的重視。

 

時任清華大學校長張孝文及部分院系專家，請徐端頤給大家做了“關于國際光學存儲技術發展情況”的詳細介紹。與會的專家和領導對此都很感興趣，支持他做進一步研究。

 

但此時的清華大學缺少科研經費，拿不出資金給徐端頤做研究。

 

大家知道清華大學是國家科技人才培養和科學技術研究的重要高等學府，居然急缺科研經費，什么原因導致科研經費急缺？原來當時出了一個政策名曰：“撥改貸”，既國家對科學研究和產業項目由過去國家撥款改為單位或研究人員抵押貸款。

 

徐端頤陷入苦悶之中。在這艱難時刻，是妻子堅定地支持了他。夫妻倆商定：自己貸款研究光盤刻錄技術！但到銀行貸款，需要有房產等不動產做抵押。此時徐端頤一家住的還是學校分配的員工宿舍，沒有屬于自己的一磚片瓦，哪有什么“不動產”。無奈之下，徐端頤只好硬著頭皮去找其他項目的負責人借錢，徐端頤經歷了科學研究由個人借錢開展的無奈過程。1991年，經學校財務處協調批準，徐端頤從科研處借到了必須歸還的60萬元人民幣作為研究經費。

 

上世紀八九十年代大家都不寬裕，個體戶想成個“萬元戶”都不容易。徐端頤卻個人借60萬巨款來研制光盤刻錄技術，不少同仁都為他捏了一把汗。徐端頤當時每月工資約800元，他的妻子是北京海淀醫院的醫生，每月的工資還不到500元。兩個孩子在上學，貴州還有老人需要贍養。為省錢，妻子連公交車都舍不得坐，每天都是騎自行車上下班。在如此窘迫的生活境況下，徐端頤借貸60萬元搞光盤刻錄技術研究，一旦失敗，后果不堪設想。

 

徐端頤是幸運的，光盤刻錄技術取得突破，最后還上了60萬元巨債。并沒有陷入失敗的窘境。

 

 

但是，在科學研究領域，有幾個科學研究的技術人才，敢捆綁全家去借巨額債務上馬科學技術研究項目？

 

果然，1984年面對“撥改貸”政策，很多研究項目帶頭人沒有勇氣個人貸款，不少單位拿不到銀行貸款，眾多半導體項目無奈停止。

 

曾今輝煌的編寫《光刻掩模版的制造》教材的武漢無線電元件三廠，也在這“撥改貸”政策下放棄了電子工業，1994年武漢無線電元件三廠破產改制賣副食品去了。一個半導體研制生產的企業，二十年專業技術積累,全部付諸東流。

 

我們知道新中國國家發展工業建設工廠，研制原子彈，研制氫彈，研制運載火箭，研制人造衛星，都是國家撥款。然后各行業科學家，技術專家，生產工人就一心投入研究工作，生產工作，多為國家做貢獻。

 

科技項目確立開始研究，什么時候取得技術突破，能否贏得技術突破，取得研究成果，確實難以預知，有失敗的風險。付出的代價大，成本高。在新中國成立之初，走什么樣的發展道路時，就有“造不如買，買不如租”的“低成本”思路，被毛主席堅決的否定。為了給中國人民獨立自主，自力更生，鼓舞干勁。毛主席有一句話：“核潛艇，一萬年也要搞出來”就是宣誓中國人的決心和意志！

 

所以新中國科技發展都是國家撥款。中國人民齊心協力，二十幾年，就取得了巨大的成就，從一窮二白落后西方二百年到獨立自主擁有完整的工業體系，兩彈一星世界領先，用二十幾年走完西方資本主義二百年的工業科技發展歷程。

 

給科學研究項目撥款支持就像是給汽車加油注入燃料一樣道理簡單。

 

中國的科學研究發展走什么路線，用什么樣的政策和方法去推動，該進行反思了。

 

鋼筋水泥

2025.2.4

 

（來源：人民節倡議者微信號）