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拆穿谣言“40年前我国就已在用光刻机生产芯片了”( 二 )

拆穿谣言“40年前我国就已在用光刻机生产芯片了”
邬纪泽.美国大规模集成电路用光学设备(出国参观考察报告)[J].光学工程,1980(03):12-35邬纪泽.美国大规模集成电路用光学设备(出国参观考察报告)[J].光学工程,1980(03):12-35分步光刻机的概念提出之后 ， 光学光刻机的技术路线就基本上稳定下来了 ， 后续的光刻机基本上都属于这种类型 。 差异只在于光源的变化 。关于光源也可以回顾一下：60年代的光源主要为普通可见光光源 。80年代开始使用高压放电汞灯产生436纳米（G线）和365纳米（I线）光源 ， 为近紫外光源 。90年代之后 ， 开始使用准分子激光器产生248纳米（KrF）、193纳米（ArF）、157纳米（F2）光源 ， 为深紫外光源 。2010年后 ， 开始出现13.3纳米的极紫外光源 ， 也就现在说的EUV 。下图有一个点画错了 ， 应当是157纳米的F2光源 。 拆穿谣言“40年前我国就已在用光刻机生产芯片了”
楼祺洪,袁志军,张海波.光刻技术的历史与现状[J].科学,2017,69(03):32-36.这一节注意几个时间节点：国外从1978年开始转向分步重复投影光刻 ， 代际差异主要体现在光源上 。中国的光刻机历史这里就要回到开头了 ， 中国到底什么时候开始拥有光刻机的 。中国利用光刻技术制造集成电路芯片的时间 ， 大致应当是在1965年前后 。 我查到的最早的光刻机是1445所在1974年开始研制 ， 至1977年研制成功的GK-3型半自动光刻机（吴先升.φ75毫米圆片半自动光刻机[J].半导体设备,1979(04):24-28.） ， 这是一台接触式光刻机 。 拆穿谣言“40年前我国就已在用光刻机生产芯片了”
GK-3光刻机（刘仲华.GK—3型半自动光刻机工作原理及性能分析[J].半导体设备,1978(03)那么问题来了 ， 在此之前 ， 我们到底有没有光刻机呢？事实上 ， 这个问题并不重要……原因在于 ， 至少到1980年初 ， 中国的光刻工艺依然是接触式光刻 ， 也就是把掩膜直接贴到硅片上 ， 再用灯光照射 。 这项工艺中最难的是掩膜的制造 ， 要在底片上刻出1微米分辨率的线条（照相制版国内调查小结[J].半导体技术,1976(03):1-17. ） 。 只要这个问题解决了 ， 光照并不是太困难的事情 。所以 ， 在我看到的70年代的文献中 ， 介绍掩膜制造的反而是更多的 ， 其次就是光刻胶的制造 ， 光刻工艺反而很简单 。 典型的文献有上面引用的《照相制版国内调查小结》 ， 有条件下载的同学找来看看 ， 干货挺多的 。1978年 ， 1445所在GK-3的基础上开发了GK-4 ， 把加工圆片直径从50毫米提高到75毫米 ， 自动化程度有所提高 ， 但同样是接触式光刻机 。同期 ， 中科院半导体所开始研制JK-1型半自动接近式光刻机 ， 于1981年研制成功两台样机 。 （姜文汉,邬纪泽.JK-1型半自动接近式光刻机研制报告[J].光学工程,1981(05):3-16.）看看当时的科研工作者是如何说的：拆穿谣言“40年前我国就已在用光刻机生产芯片了”
姜文汉,邬纪泽.JK-1型半自动接近式光刻机研制报告[J].光学工程,1981(05):3-16.很明显 ， 中国当时已经意识到分步投影光刻技术的优越性 ， 但限于条件 ， 无法实现 。 考虑到国外在60年代就已经有了接触式光刻机 ， 中国与国外的差距在20年左右 。1979年 ， 机电部45所开展了分步光刻机的研制 ， 对标的是美国的4800DSW 。 1985年 ， 研制出了样机 ， 通过电子部技术鉴定 ， 认为达到4800DSW的水平 。 如果资料没有错误 ， 这应当是中国第一台分步投影式光刻机 ， 采用的是436纳米G线光源（周得时.为研制我国自己的分步光刻机(DSW)而拼搏[J].电子工业专用设备,1991(03):30-38.） 。 按照这个时间节点算 ， 中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年（美国是1978年） 。另据资料显示 ， 45所在六五、八五、九五期间分别完成了1.5微米、0.8微米和0.5微米光刻机的研制任务 。1990年3月 ， 中科院光电所研制的IOE1010G直接分步重复投影光刻机样机通过评议 ， 工作分辨率1.25微米 ， 主要技术指标接受美国GCA8000型的水平 ， 相当于国外80年代中期水平 。此后的资料有点乱 ， 一时梳理不清楚 。 从一些边角的资料看 ， 国家在2000年前后启动了193纳米ArF光刻机项目 。 2002年 ， 上海微电子装备有限公司承担了“十五”光刻机攻关项目 ， 中电科45所把此前从事分步投影光刻机的团队迁到了上海 ， 参与这个项目 。 至2016年 ， 上海微电子已经量产90纳米、110纳米和280纳米三种光刻机 。国际上已经放弃了157纳米的光源 ， 除ASML掌握了EUV光源技术之外 ， 其他各家使用的都是193纳米ArF光源 ， 中国在这点上与除ASML之外的“外国”是同步的 。这一节的总结：中国的光刻机研制在70年代后期起步 ， 初期型号为接触式或接近式光刻机 ， 85年完成第一台分步光刻机 ， 此后技术一直在推进 ， 各个时间点均有代表性成果 ， 并未出现所谓完全放弃研发的情况 。谎言与辟谣说完了整个脉络 ， 我们可以回头看看网上的谎言 。 中国在1972年就有光刻机 ， 这话或许不假 ， 但这与2017年我们买进一台EUV光刻机没有一毛钱的关系 。 就像我们说冯如在1909年就造出了一架飞机 ， 但2018年我们还在买空客380 ， 因为它们根本不是同一回事 。​


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