90 汇集全球智慧打造工业精华

2023年6月长期负责推进集成电路制造“凤凰”专项的江河因为长期艰苦工作，积劳成疾过早去世。

江河的去世是一个巨大损失，但对于活着的战友来说，也同样是很大的激励和鞭策。

凤凰专项里最重要，也是处于最关键位置的是集成电路制造设备的研发和建造，而这些装备中处于中心地位的，那非光刻机莫属。

在这之前，依靠部分关键元器件进口，整体方案拥有自主知识产权，先解决国产替代，再逐步迭代的技术路线和发展计划，凤凰项目在短短数年之内解决了等效DUV光刻机的制造。

不过，DUV尽管可以使用各种包括多重对焦，多次曝光在内的各种工艺措施加以升级，从而实现7纳米甚至5纳米的芯片制造。但是，这背后的代价就是工艺繁琐，芯片良品率较低，制造出的芯片成本高，集成度没有继续提高的潜力。

要解决这个难题，在工业系统上有两个前进方向。

其中之一是多个芯片联合封装，虽然单一芯片集成度还是7纳米，但多个7纳米通过高技术封装，得到性能等效甚至超过3纳米的高水平芯片。

另一个方向，就是国际上已经存在的EUV光刻机，这方面阿斯美等国际大厂已经实现，被证明确实可行。

中国半导体工业界决定两个方向同时发力，争取早日获得可以商用的技术。

作为凤凰DUV光刻机技术负责人，米向阳继续担负起EUV的突破任务。

要突破EUV，除了传统的工件台，控制系统之外，最重要的是三个关键子系统的研发。

这三个关键子系统分别是：激光光源，液滴发生器，反射镜。

EUV的技术诀窍是产生波长13.5纳米的极紫外光，要产生这样的极端光线，依靠的技术是使用特殊高能激光轰击大小为10微米的金属锡液滴，通过激光轰击，激发极紫外光线，也就是EUV。

但是，这种短波长的光线极度容易被一切物质所吸收。因此需要依靠一种在地球上高度罕见的元素—钌，使用钌元素以特殊工艺制作多层镀膜的反光镜，才能收集到光源激发出来的极紫外光线。

这套工作原理，决定了以上三个子系统，是首先必须攻克的。

遗憾的是，这三个系统涉及的技术，国内大部分处于空白阶段。

如果从头研究这些技术，虽然在花费资金和时间之后可以成功，但时间就是宝贵资源，而我们的工业界已经不能再长期等待了。

如何短时间获得突破？

答案很简单，站在巨人肩膀上。

不过，话说起来简单，做起来极度困难。

虽然国际大厂阿斯美只是一个系统集成商，但阿斯美使用的相关技术不是自己独占投资，就是签署了严格的商业保密协议，同时阿斯美和合作伙伴供应商的合同也是高度排他的。

显然，要和阿斯美的供应商合作，引进这些关键技术不但商业上不可能，实际也会被狠狠卡脖子。

此路不通！

怎么办？国际合作还能走通吗？

答案是肯定的，但合作的方向要改变，不再只瞄准传统国际科技强国和地区，将合作的目光放得更加长远，广阔。

在经过一番挑选之后，刘运平决定以兴华高科技全球合作计划的名义，向莫斯科科学界发出橄榄枝。

之所以这么做，是有着深刻逻辑的。

现在，让我们看看莫斯科科学城科学家在这方面的能耐吧。

首先是驱动激光，目前阿斯美所引领的主流架构是MOPA（主振荡器功率放大），通过对高重频、短脉冲的优质种子光逐级放大，最终形成数十千瓦的大功率输出。

德国企业通快（TRUMPF）无疑在MOPA架构上独步天下，其独家提供的EUV光刻机驱动激光器重达17吨，由45万个零部件组成，内部线束长度超过7公里，充分展现了什么叫做德国的工业精神和技术精华。

不过，除了德国之外，这个世界上在激光领域还有另一个重量级选手。

不要忘记，前苏是激光技术的重要发明者，在上个世纪的几十年里，前苏科学家在激光这个学科上贡献极多。

东欧激光科研重镇—圣彼得堡国立信息技术、机械学与光学研究型大学（圣光机），从振荡器、隔离器到放大器，圣光机在MOPA领域的基础研究依然保持着世界级水平。

虽然这些年因为经济因素，圣彼得堡方面没有大规模更新技术，但其掌握的技术功底仍然在。

再来看液滴锡发生器，由于其制造商Cymer位于北美本土，因此天然站在了形象塑造与传播的“高地”。在阿斯美的热门新书《聚焦》里，Cymer有着不成比例的“出镜率”，被写成了令EUV光刻机走向成功的最关键拼图。

但实际上，液滴锡发生器实用化也并非Cymer一家的功劳，这家北美公司在这个技术领域充其量只是最后的集成商。

不为人知的是，久负盛名的俄科学院光谱学研究所（ISAN）就与阿斯美有长期合作，在锡液滴发生器、预脉冲技术、光源污染防护上承接了大量该公司横向课题，时至今日，ISAN及其衍生的商业公司在EUV检测光源产品和等离子体建模上仍有相当强竞争力，与英特尔、台积电等厂商也依旧保持着联系。

最后来聊聊收集镜，这个形如一口炒锅的凹面镜原理一目了然，是用来聚拢EUV光，而其技术难点则在于，绝大部分物质对这个波段电磁波都存在强吸收作用，因此需要制备特殊的多层膜镜子，才能实现足够高反射率。

以目前实用化的多层钼硅钌镀膜为例，每层膜的厚度大概只有3-5个纳米，在大尺寸基底上镀膜误差要控制在单个原子量级，交替镀上数十层才能满足技术要求，其工艺难度可想而知。

在流行叙事模式里，EUV收集镜和采用同样技术的反射式物镜只有德国蔡司能够制造，这同样是一个明显的偏见，在欧洲多层膜科研领域，俄科学院微结构物理研究所（IPM）就堪称支柱力量，阿斯美早期EUV研究中，IPM为其提供了多种关键光学器件。

从以上资料可以看出，莫斯科方面在激光，反射镜等领域具有深厚功力，这种功力并非日韩厂商的那种表面应用技术，而是深厚内功。

传统上，俄科学界更多喜欢和欧美合作，但到了2023年，随着国际大背景的变化，那些与欧美的合作已经被迫中止。

虽然合作中止了，但科学家是人，科学家的家属也是人，他们需要吃饭，需要住房，需要汽车，这些都要钱。

技术没有输出，不转换为产品，就不会有收入。

也就是在这种背景条件下，刘运平等人发出橄榄枝很快获得回应。

上一次到莫斯科，刘运平还是在二十世纪的九十年代。那时候为了把兴华电子加工厂的游戏机卖出去，刘运平在许丽珊陪同下来莫斯科考察市场，并且在麻雀山第一次和李春秋相识。

时光荏苒，快三十年过去了，刘运平第二次站在莫斯科，站在麻雀山。

麻雀山的那间咖啡馆还在。刘运平请李春秋做翻译，与EUV以上关键领域的一些科学家代表见面，双方喝着咖啡，讨论具体合作方式。

如同一个空有内功，却不会任何实用招式的武术人士那样。俄科学家们却得是资金，缺的是转换技术的资源。

中国是世界半导体产业发展最快的国家，有着充足的资金。资金和技术相结合，可以在短时间内出成果，出大成果。

很快，以上三个子系统研发就进入了实际阶段，相关科学家大量来到国内研发基地工作。

一时之间，这些研究基地内国际气氛浓厚。除了工作之外，生活区内经常可以听到这些技术专家空余时间朗读普希金诗篇，欣赏芭蕾舞和歌剧的景象。

EUV确实很难，但不是外星科技，中国工业界集合世界智慧，短时间完全能够获得突破！