光刻机为什么这么难
#2021.12.12
根据今天早上“会员2群”聊天记录整理。
一）误差
哥哥的本科是物理。
虽然俺现在是一个“铜臭”的地产商人。但物理学得好，本质是“ 物理思维 ”，你理解看待世界的逻辑。
今天早上，2群里在讨论光刻机。正好撞到哥哥的专业，实在是心痒难熬。
中国能不能在短期之内，搞出光刻机。
为了回答这个问题，我们首先要讲一个概念， “误差” 。
举一个例子，我现在需要一个长棍，它的长度必须是10.003厘米。
精确的10.003厘米，长短一点点，都不行。
那么，为了获得10.003厘米，我需要怎样的设备呢。
首先，我需要一把尺子，在钢筋的位置，标出10.003厘米。
其次，我需要一把很准的锉刀。
它必须精确地移动到，10.003厘米的位置，左右0.001厘米都不行。
请问，你这样把刀固定到这个位置。
确保手不抖？
误差是什么，什么是 “高端制造业” 。
高端制造业，就是制造精度，再往下走一个数量级。
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人类从最早的，能掌握1毫米的尺度。
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到0.1毫米
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到0.01毫米
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到0.001微米精度，分厘不差。
而精度每“往下”走一个数量级，你需要把所有的“设备” 全部都换掉 。
更新升级。
因为“误差”的尺度，是由整个“工业体系”， 最烂 的一个环节决定的。
你必须把每一道工序，都控制在0.001，甚至更低几倍的数量级。
整合起来，才能保证0.001精度。
二）光刻机
光刻机是什么，光刻机是0.000000001尺度，“纳米”的世界。
“纳米级”的工艺，代表着全人类先进尺度。
要构建一台“光刻机”，难不是核心部分的激光，7nm波长。
而是整台机器， 所有零件，所有环节，全部都是“纳米级精度”。
举个例子，到了“非常微小”的尺度，目前的“机械移动”，早已经无法使用。
“机械”的精度是很低的，你很难让锉刀，停留在指定位置。
目前“微小尺度”的移动，主要依靠“液压传动”。
一个很大的容器，二端面积1:10000.
这样推动1cm，就可以换算成1纳米。
我们初中物理，就学过“帕斯卡”原理，是不是很简单。
但是，到了“纳米”尺度，一切都不简单。
因为，液体是可以被压缩的。
液体具有“三相态”，在不同的温度，不同的压力环境下，液体的压缩比，会有轻微的不同。
虽然“宏观”尺度无所谓，但你要做“纳米机”的话，这一点点误差，就能要你的命。
哪怕你照着书，给你“三相态”的具体数据和表格。
液体“纯度”的轻微不同，也会影响差异。
工程师插嘴说，老大，你说错了。 目前“液压体系”在中国，做得渣的原因，根本没到压缩比呢。
中国“液压”系统的落后，在于“密封性”不好。 液体总是有泄露的，尤其在高压之下。而中国人很不擅长玩橡胶。
光这个“推进系统”的精度提升，就是一个很大的课题。需要天才工程师，十几年的苦工。
其次，我再提一个普通人不知道的麻烦。“重力校正”。
引力无所不在，14世纪的钟表匠，就早已经发现，钟表会在“重力”的影响下，慢慢误差。
因为“机械手表”的本质，是一个飞轮。而飞轮转上去的环节，就需要克服重力。
为了对冲“重力”的影响，瑞士人搞出了一个无比复杂的钟表结构。这就是“陀飞轮”，就是所谓的表芯。
全世界所有位置的“重力”，都是不同的。
虽然教科书说，重力加速度是9.80665 m/s^2 ，但实际情况是，还是有轻微差异。
例如，“煤炭工业”常用的一个仪器，叫做“重力议”。
只要当地的g异常，高万分之一。
地底下往往蕴藏有30万吨以上，大型煤矿，物质密度特别高。
（重力仪不能具体识别埋的是什么。所以也有“挖矿如探宝”的说法）
“重力”的轻微差异，虽然在“宏观”尺度不算什么。
你平时加工一个“手工耿”，根本不需要在意重力。
但是你到了0.00000001精度，纳米尺度，这一些全部都是误差。
每一项都要充分考虑。
光刻机是什么。 光刻机其实是一整套完整的“纳米工业”。
光刻机虽然输出了一个7nm芯片。
但其背后，动力系统，测量系统，避震系统，密封系统，液压光镜材料，每一样都需纳米精度。
为了吃份培根。
你得整个养猪场。
三）高精度的意义
中国工业，本来就属于“后起之秀”,大而不强。
“高端制造业”，一直落后西方国家几十年。“完整的工业配套体系”，不是一朝一夕可以建造起来的。
J20五代机的雷达，可以探测300公里。
三代机J8的雷达，只能看100公里。
WTO以后，大量的西方科技，传入中国，改革开放不断加深。
使得“中国制造”的精度，提升了一个数量级。
很多人觉得奇怪，为什么中国的“军力”，一下子飞跃了。
不是靠60年代的人海战术，堆积数量。
实实在在的更新换代，技术指标追上。
因为“中国制造”的精度上来了。
你能达到超细微的分辨率，雷达就可以看400公里。
精密贴缝之后，潜艇就可以静音。
精度越高，武器越强，直至代差。
而“光刻机”意味着“纳米工业”。
纳米工业，是人类目前科技的巅峰。无数高精尖最终进化的结果。
“光刻机”应该是一个体系完整，瓜熟蒂落的结果。
短期之内，想急是急不出“ 纳米工业体系 ”的。
我们能造出更多，让举世震惊的东西，宛如神迹。
（知名不具，泠夜辉）
我们预期在12月18，搞一个“骨折场”。
行情如此艰难，趁火打劫KFS，拿一些便宜房子。
为了12月18日的开盘，12月14日还要搞一场“推介直播”。
以下是公开直播的海报。
欢迎预订。
