中国光刻机起步不算晚,新中国刚成立没几年,就把半导体技术当重点抓。
1956年,国家定下科学规划,强调得尽快搞定半导体,才能支撑国防计算。
科研人埋头苦干,同年11月,第一只晶体三极管出来了,这步子跟国外差不多同步。
而之所以如今落后这么多,根源就四个字:造不如买。
新中国成立初期,工业基础薄弱,还面临国外的技术封锁。
那时候国际上有个“巴黎统筹委员会”,简称巴统,专门对中国实行尖端技术封锁,光刻机这种关键设备更是严禁出口到中国。
在这种完全封闭的环境下,我国的科研人员只能自力更生,从零开始摸索。
到了六十年代,我国半导体技术有了关键突破。1962年,硅平面晶体管诞生,这种器件的生产必须用到光刻工艺,这说明我国当时已经摸到了光刻机的门道,技术路线走得是对的。
1971年,清华大学的徐端颐教授带领团队,集结了全校5个系的数百人力量,自己设计图纸、自己加工零部件,硬是研制出了中国第一台光刻机和分步重复照相机。
还投入了规模生产,供应全国的半导体行业使用,这个成果后来还拿到了全国科技大会奖。
之后的十几年里,我国的光刻机技术一直在稳步追赶。
1980年,徐端颐团队又完成了国内第一台“自动对准分步投影光刻机”,加工最细线宽达到0.8微米,填补了国内空白,也达到了当时的国际主流水平。
到1985年,中电科45所也造出了分布式光刻机,技术水平跟美国齐平,只不过比美国晚了七年。
那时候,现在的行业巨头阿斯麦才刚成立一年,还只是个名不见经传的小公司;台积电更是要两年后才慢慢冒头。
可以说,当时我们已经站在了不错的起点上,只要继续坚持自主研发,完全有机会跻身世界第一梯队。可转折点出现在上世纪80年代。
那时候国际形势变好了,我国跟西方的合作越来越多,之前被封锁买不到的设备,现在也能进口了。
光刻机这东西研制起来确实复杂,不仅需要庞大的科研团队协作,还得投入大量的时间和资金,短期内很难看到回报。
看着国外现成的设备能直接买到,不少人就动了“走捷径”的心思,觉得与其自己费劲研制,不如直接花钱买,又快又省心。
这种“造不如买”的想法一冒头,很快就蔓延开来,甚至影响了政策导向。
政策一旦转向依赖进口,自主研发的路就彻底走窄了。
最直接的影响就是科研经费被大幅削减,很多已经有了不错进展的尖端项目被迫下马。
清华大学的光刻机项目就是个典型例子,1990年他们研制出的第三代“自动对准分步投影光刻机”,通过了电子工业部的鉴定,还能提高芯片成品率27%。
可就在准备量产的时候,美国、日本等国宣布取消对中国的光刻机出口禁令,而且给出了很优惠的价格,还附带海外考察之类的条件。
这一下,原本打算购买国产光刻机的单位纷纷改了主意,连长期合作的中科院109厂都取消了订单,国产光刻机一下子没了市场,徐端颐教授的团队没办法,只能放弃光刻机研究,转而投向其他领域。
更让人痛心的是,随着自主项目的下马,多年积累的科研团队也散了。
那些经验丰富的工程师、技术工人要么转行,要么退休,之前摸索出来的技术经验也没能传承下去,形成了技术断代。
而在这个过程中,还出现了不少买办势力,他们在进口设备的过程中从中捞取油水,把国家的利益当成了自己的敛财工具。
虽然短期内进口设备满足了部分生产需求,但从长远来看,我们失去的是自主研发的能力和整个产业链的根基。
就在我们放弃自主研发、依赖进口的时候,阿斯麦却在快速崛起。
阿斯麦成立初期其实并不起眼,1988年卖给清华大学第一台光刻机的时候,还只是为了站稳脚跟找订单。
但他们抓住了全球产业链协同发展的机会,一边广采众长,吸收各国的先进技术,一边跟台积电等企业深度合作,接受了“浸润式光刻”这样的关键技术方案,还加入了国际技术联盟,拿到了核心技术授权。
经过几十年的积累,阿斯麦逐渐垄断了全球高端光刻机市场,现在最新的极紫外光刻机,单台售价超过四亿美元,只有他们能造,而我们连制造深紫外光刻机的自主能力都还没完全掌握。
从那之后,我们跟国际先进水平的差距就越来越大。
根据最新的行业报告,目前我国自主研发的光刻机只能支持65纳米工艺的芯片制造,而国际上已经有了支持1.4纳米及以下制程的High-NA EUV光刻设备。
从65纳米到3纳米甚至更先进的制程,国际上用了二十年时间,投入了超过四百亿美元。
现在我们再想追赶,不仅要面对巨大的技术壁垒,还要遭遇国际社会的封锁,付出的代价远比当年坚持自主研发要大得多。
其实不止光刻机,当年“造不如买”的思路还毁掉了很多产业的潜力。
比如1980年就首飞成功的运10飞机,已经试飞上百次,性能达到当时的先进水平,却因为要引进国外飞机而被迫停掉。
还有空军的远程轰炸机、海军的导弹驱逐舰等三十多个国防科研项目,也都因为同样的原因中断。
这些项目的下马,让我们在多个领域都错失了发展机遇。
回望这段历史,我们能清楚地看到:早期自力更生的时候,我们跟国际的差距在不断缩小;一旦松懈下来依赖进口,就会被远远甩开。
“造不如买”看似是条捷径,实则是条断后路的死路。
核心技术从来都不是花钱能买来的,别人能卖给你设备,却不会卖给你最核心的技术,一旦国际形势变化,就会被人“卡脖子”。
现在我们重新启动光刻机自主研发项目,投入了大量的资金和人力,就是在为当年的错误决策补课。
这段历史给我们留下了深刻的教训:关键核心技术必须牢牢掌握在自己手里,自主创新的道路再难,也必须坚持走下去。
“造不如买”这四个字,值得我们永远警醒。
信息来源:
2021-03-17 尘封的历史:曾经辉煌的中国光刻机!——澎湃新闻
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