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國產光刻機大事年表

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  • 五十年代:奠基

1952年,成立電子計算機科研小組,由中科院數學所所長華羅庚負責;

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》,獲得周總理批示;

  • 六七十年代:前進

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年代,中國科學院開始研制計算機輔助光刻掩模工藝;

1971年,清華大學精密儀器系教師徐端頤,回京負責新一代光刻機的研發;

1972年,武漢無線電元件三廠編寫《光刻掩模版的制造》;

1977年,光刻機座談會在江蘇吳縣召開;

1977年,中國第一臺GK-3型半自動接觸式光刻機誕生,與國際水平有一定差距;

1978年,中科院1445所升級開發GK-4,仍為接觸式,中美技術差距20年;

  • 八十年代前期:僅次美國,比肩日韓

1980年,徐端頤及其團隊研制第四代分步式投影光刻機獲得成功,光刻精度達到3微米,接近國際主流水平;

1981年,中國科學院半導體所研制成功JK-1型半自動接近式光刻機;

1982年,科學院109廠的KHA-75-1光刻機,估計跟當時最先進的canon相比最多也就不到4年差距;

1984年,“撥改貸”,眾多半導體項目無奈停止;

1985年,中電科45所研制出分步投影式光刻機,通過電子部技術鑒定,認為達到1978年美國GCA公司推出的4800DSW水平。這應當是中國第一臺分步投影式光刻機,中國在分步光刻機上與國外的差距不超過7年。后來的光刻機巨頭ASML公司剛剛誕生。

(國內半導體產業薄弱,雖有光刻機,沒有市場,也就沒有商業化,機器都只是實驗室擺放,相關研究成果及論文,在通過專家評審后即被束之高閣,之后與國外差距越來越大。“紙上談兵”,應該是對這個階段中國光刻機技術的最好注解。)

  • 火種湮滅:集中攻關與停滯不前

1986年,電子工業部在廈門,舉辦集成電路戰略研討會,提出“531戰略”,即“普及推廣以742廠為基點的5微米技術、研發3微米技術,攻關1微米技術”,但742廠后兩種技術的設備和技術仍然全從國外引進;

1987年,724廠與電子部第24所無錫分所合并,成立無錫微電子,即華晶電子前身;

1990年,電子工業部啟動“908工程”,目標是建成一條6英寸0.8~1.2微米的芯片生產線,項目由無錫華晶承擔;

1991年,中科院光電所研制出分辨率1微米同步輻射X-射線光刻機;

1994年,中電科45所研制出g線0.8微米分步式投影光刻機;

1995年,電子工業部提出實施“909工程”,投資100億人民幣,由上海華虹承擔,與NEC合作,項目于1996年啟動,未來的二號企業誕生;

908、909兩大工程選擇與美、日企業合作,國內主體承擔企業無錫華晶和上海華虹,工程失敗和收效甚微,國內產業也受到嚴重沖擊與擠壓。

(上層希望通過市場化和運動式集中攻關換取行業發展,然而外國封鎖解除,企業可以購買到更具性價比的國外產品,“造不如買”的思潮迅速蔓延,我國光刻技術的研發和產業化開始停滯不前,國內市場需求成為外企的蛋糕)

  • 重新啟程

1996年西方國家簽訂的瓦森納協議,對中國半導體技術及光刻機等設備出口實行“N-2”原則(即比最先進技術落后兩代);限制華裔工程師進入歐美知名半導體公司的核心部門,以防技術泄露;面對困境,上層曾提出“以市場換技術”,大幅降低關稅,結果國內僅存的產業更是受到外企暴風雨般沖擊;

1999年,北約入侵科索沃,讓國內意識到信息戰的威力;

2000年,6月,國務院印發《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策》,即18號文件;刺激了海歸創業和自主發展熱潮;

2002年,新型光刻機被列入“863重大科技攻關計劃”,同年,臺機電聯合ASML成功研發出的新一代光刻機,將芯片制程推進到45nm;

(卡脖子,沒得說,市場換技術,換不來最先進技術,街邊架鐵爐也沒法做出芯片,核心技術還是得掌握在自己手上)

  • 艱難突破

2002年,成立上海微電子裝備有限公司,中電科45所分步投影光刻機的團隊一起遷入,承擔“十五”光刻機攻關項目,重點研發100nm步進式掃描投影光刻機;

2007年,上海微電子宣布突破365nm光波長的DUV(深紫外)光刻技術,研制出90nm工藝的分布式投影光刻機;(大部分關鍵元器件外國提供,西方禁運,基本成擺設)

2008年,國家成立“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝專項”(02專項),將ASML的EUV技術列為下一代光刻技術重點攻關的方向,國家計劃在2030年實現EUV光刻機的國產化;

鑒于上海微電子的前車之鑒,02專項扶持一整批配套企業,長春光電所、上海光電所和國科精密研究曝光光學系統,北京華卓精科承擔雙工件臺,南大光電研制光刻膠,啟爾機電負責突破DUV光刻機液浸系統等;

2015年4月,北京華卓精科科技股份有限公司“65nmArF干式光刻機雙工件臺”通過整機詳細設計評審,具備投產條件;

2016年,國科精密研發國內首套用于高端IC制造的NA=0.75投影光刻機物鏡系統,國望光學研發首套90nm節點ArF投影光刻機曝光光學系統;

2016年,華卓精科成功研制兩套雙工作臺樣機,打破ASML壟斷,成為全球第二家掌握這項技術企業;

2016年,上海微電子SSX600系列量產,分別為90nm、110nm和280nm三款,落后時間更久了;且90nm制程一般用于電源、MCU等非核心芯片生產領域;

2017年,6月21日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(現北京國望光學)牽頭研發的“極紫外光刻關鍵技術”通過驗收;

2018年,逐步進入更嚴重的卡脖子時代;

2018年,11月29日,中科院研制的“超分辨光刻裝備”通過驗收。光刻分辨力達到22nm,結合雙重曝光技術后,未來還可用于制造10nm級別的芯片;

2019年,清華大學和華卓精科的雙工件臺系統完成研發和試產基地建設;

2019年,10月,國家大基金二期注冊成立,注冊資本2041.5億,其投資方向之一就是光刻機等核心設備及關鍵零部件;

2020年,中科院光電研究院負責的準分子激光光源系統,由北京科益虹源負責產業轉化,研究成果40W 4kHz ArF光源交付;

2020年,8月4日,國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展若干政策》,對進口掩模版等制造光刻機所需要的原材料,實施免征關稅;

2021年上海微電子計劃交付首臺國產的28nm的immersion光刻機,和世界上最先進的ASML公司仍然具有20年左右的差距;(跳票中)

2021年,2月,全國集成電路標準化技術委員會成立;

2022年,浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室和啟爾機電研發的浸液系統,已成功交付0號樣機、1號機,進入產品制造階段。

就是做個整理。



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