余鹏鲲：清华光源对自主光刻机追赶突破意义大吗？

近期，清华加速器光源的重大突破在《自然》上发表和武汉弘芯基本宣布死亡的新闻几乎同时发生，一生一死、一喜一悲的两件事撞在一起，构成了中国半导体产业的隐喻。

SSMB原理验证实验示意图 图片来源：《自然》

有人说：“清华大学的新成果，验证了SSMB的原理，自主光刻机有希望了”。时间倒回到2017年，弘芯成立时，肯定也有人说：“弘芯要在三年内分别建成14nm和7nm的生产线，中国半导体有希望了”。

德淮半导体、晋华、中晟宏芯、格芯、华芯通、德科码、弘芯……近年来，一大批寄托着中国芯片生产设计希望的企业倒下了，残酷的现实让人们不得不重新思考“希望”一词的含义。从辩证地角度看，任何事物都有两面性，世界是在运动的，自然一切和半导体生产有关的项目，都是有希望的，而且这个希望会运动、会发展，是有可能变成事实的。过去舆论的主流，是这么看待上马半导体新项目的。

但是客观地把握事物的矛盾，既要坚持两点论，更要坚持重点论。刚出生的蛋，那就是蛋，只有即将破壳的蛋，才能被称为小鸡。同理，只有1%甚至1‰的希望的项目，不能称为有希望。哪怕有10%甚至更多的希望，也可以认为是没希望。一味地强调有希望，但拒绝进一步评估时间点和可行性的项目都是对发展机遇和投资资金的浪费。

值得庆幸的是，绝大多数普通民众已经开始用这种成熟地心态看待中国半导体突破。

2月25日，清华大学工程物理系教授唐传祥研究组与来自亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB）以及德国联邦物理技术研究院（PTB）的合作团队在《自然》（Nature）上发表了题为“稳态微聚束原理的实验演示”的研究论文，报告了一种新型粒子加速器光源“稳态微聚束”（SSMB）的首个原理验证实验。根据媒体报道，SSMB可能制造更高功率的EUV光刻光源，有望为光刻机自主研发提供重要支撑。

在这个新闻的下面，很多网友从论文发表、技术落地、保密和技术协作方面发表了很多意见和建议。从这些建言中，我们既感受到网友盼望中国半导体自强的迫切愿望，又体会到近年来芯片设计和生产项目频繁失败对民众热情的打击。

那么作为尖端科技突破的SSMB光源，在十年内，能帮助高端自主光刻机实现有效追赶吗？还是几乎没有成功的希望？

很不幸，这一技术突破属于后者。

SSMB光源短时间内难以产业化

当然，首先要声明的是，SSMB光源不是弘芯这样程序有问题的项目，它诞生的流程是科学的规范的。SSMB光源更不是汉芯这样存在欺诈的项目，它的意义是重大的、明显的，代表了中国粒子加速器和同步辐射领域的顶级水平。也确有可能成为国产EUV光刻机的技术方案，就是可能性很可能远小于合理水平。

但如果SSMB光源走的是产学研联合的道路，不可能不与国内外的企业进行合作。而企业出于自身利益的考量，是不愿意捂成果的，不会干三年不鸣、一鸣惊人的事。从企业的角度出发，这一点非常好理解，哪怕是提前将消息放出去，也能起到打击竞争对手、吸引投资、引导高校和其它企业研究的作用。因此如果是SSMB光源是产学研联合项目，只要不是因为国防保密，相关新闻应当早就有了。

此外，SSMB光源的合作团队亥姆霍兹柏林材料与能源研究中心（HZB），也激起了怀疑。对普通人而言，HZB是一个陌生的名词，而在材料圈，HZB则家喻户晓。它出名的原因，正是喜欢和全世界的科研机构进行合作，合作的项目具备以下一些特点：

周期特别长，例如这次SSMB光源的验证试验，仅试验本身就花费了整整三年，更不用说还有前期积累和理论论证。由于涉及的物理效应多、实验难度大，清华团队成员曾先后8次前往柏林，参与从实验准备到操作的各个环节。

试验成本特别高昂，以近年来的几个例子为例，HZB曾经和英国剑桥大学、伦敦帝国理工学院、俄勒冈州立大学、印度塔塔基础研究院、清华大学、苏州大学、浙江大学、波茨坦大学、加州理工大学、瑞典林雪平大学、伊尔梅瑙理工大学、巴西核能研究所、加拿大国家农业研究所和弗劳恩霍夫太阳能系统研究所在钙钛矿、有机半导体和复杂的纳米复合膜方面开展了大量的合作研究。这些试验的耗材成本（不包括已有仪器和投入的人力）至少都在几十万人民币以上，几百万人民币的也不鲜见。

论文发表期刊极其高端，与高昂的试验经费相符的是，这些合作发表的论文也特别高端，基本都是各领域的顶刊，也有很多是《Nature》的子刊，《Nature》的正刊也为数不少。

学术影响力特别大，由于HZB聘用人员众多，且对中国研究者较为开放，我国几乎所有双一流高校都有在HZB的有研究经历的学者。这一点也并非我国仅有，很多国家的科研机构都出现了类似的现象。

研究的成果大部分属于“实验室特别行，实用效果一言难尽”的类型。如果说前面的几点是对HZB的赞美，这一点就是对HZB的批评了。这并不是研究者的能力问题，钙钛矿、有机半导体、复杂的纳米复合膜等领域，离开了试验室能不能实战，有没有市场竞争力早就是圈内人众所周知的秘密了。

当然，整个亥姆霍兹国家研究联合会，就是着眼于前瞻式的基础研究。既然是基础研究，那么二十年乃至更长的时间不能实用也很正常，进一步说，科学研究是要允许失败的。