曾经毛时代的光刻机,芯片,集成电路
几年前看过一位爱国学者的文章。八十年代他去美国参加关于计算机集成电路方面的展销会,整个会场转下来,他的眼中留下痛泪……他发现曾经领先世界的中国芯片销声匿迹再也看不见了,他在文章中写到:七十年代中国的集成电路,芯片,光刻机,计算机不输西方,在西方是有一席之地的。看见这篇文章非常震惊,有些不信去查资料。结果发现1977年人民日报报道:中国光刻机研制成功,投入使用。
1977年之前中国光刻机已经基本研制成功。
第一台每秒钟运算一百万次的集成电路电子计算机的试制成功,是北京大学、北京有限电厂和燃化部有关单位,贯彻执行毛主席的关于教育革命的指示,坚持生产、使用、科研三结合,广泛开展社会主义大协作,大搞群众运动的丰硕成果。图为计算机及各种配套的“外部设备”协同工作的情况。
(注:七十年代中国已有自主产权的计算机)
因为芯片弄得沸沸,华为被美和西方卡脖子的梗中国人都知道。但是很多国人并不太了解芯片和光刻机之间的关系。那就先来谈谈光刻机吧。在芯片制造漫长的产业链中,光刻机是最为耀眼的明珠,它代表了人类科技发展的顶级水平(另一个是航空发动机),它是芯片制造中必不可少的精密设备。做芯片缺了光刻机就相当于被人掐住了脖子。
1952年,二战的硝烟刚刚散去,中国开启了计算机事业,国家成立电子计算机科研小组,由数学研究所所长华罗庚负责。华罗庚是中国著名科学家,也是享誉世界著名科学家。他是中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论与多元复变函数论等多方面研究的创始人和开拓者,并被列为芝加哥科学技术博物馆中当今世界88位数学伟人之一。国际上以华氏命名的数学科研成果有“华氏定理”、“华氏不等式”、“华—王方法”等。这是华罗庚简介中最闪光的一部分。1956年,我国第一只晶体三极管诞生,自此与发达国家一样,中国也进入半导体新纪元。此时距离贝尔实验室研发的世界上第一只点接触三极管已经过去了9年。
1958年我国第一枚锗晶体管试制成功。
我国第一个集成电路研制课题组成立。
我国第一代硅平面晶体管问世。
我国第一块集成电路在北京、石家庄和上海等地相继问世。其中包括中国科学院半导体研究所、河北半导体研究所(简称13所)、北京市无线电技术研究所(简称沙河器件所)等。
划重点,在1962年,我国出现了硅平面晶体管。何为平面晶体管?
据百度百科资料:“采用平面工艺制作的晶体管,就叫做平面晶体管。”而这所谓的平面工艺,主要就是利用光刻技术和二氧化硅膜的掩蔽作用来进行选择扩散和电极的蒸发。而对比上文可知,我国1965年第一块集成电路诞生,可以大胆推测,我国利用光刻技术制造集成电路芯片的时间,差不多处于1965年前后。
1977年,我国最早的光刻机-GK-3型半自动光刻机诞生,这是一台接触式光刻机(就目前所能得到的资料而言)。资料如图所示:
GK-3光刻机
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。
通过查阅《光电工程》1981年第05期期刊得知,同一年,中国科学院半导体所开始研制JK-1型半自动接近式光刻机,并在1981年研制成功两台样机。
1982年科学院109厂的KHA-75-1光刻机,这些光刻机在当时的水平均不低,最保守估计跟当时最先进的canon相比最多也就不到4年,而且从jkg系列至今仍再销售的情况来看,都具有不错的使用价值。
1985年,机电部45所研制出了分步光刻机样机,通过电子部技术鉴定,认为达到美国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。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)。
时间捋到这里,我们再来回顾一下五十年代-八十年代整个中国半导体产业的发展。五十年代开了个好头,到六七十年代的时候,中国大陆的电子工业、半导体工业仅次于美国,领先于韩、台、日。1979年上海元件五厂和无线电十四厂甚至成功仿制英特尔公司1974年推出的8080CPU,比德国仿制成功还早一年。
国产仿制CPU
1972年,武汉无线电元件三厂编写的《光刻掩模版的制造》32开66页。中国芯片光刻工艺研究起步,比美国稍晚,和日本差不多同时起步,比韩国、台湾早十年。
1965年中科院研制出65型接触式光刻机。1970年代中科院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。
清华大学研制第四代分步式投影光刻机,并在1980年获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平,那时光刻机巨头ASML还没诞生。
一切都向着美好的方向发展,老一辈革命者和建造者奉献自己的青春,造就了中国的半导体产业,很多资料显示,当时中国的半导体产业虽然没有超越当时世界最先水平,但是差距并不大。更重要的是,打造了从单晶制备、设备制造、集成电路制造的全产业链,基本不依赖国外进口,也就是说,中国以一国的供应链去追赶整个西方发达国家联盟的供应链。要知道,当时英特尔也是用的日本的光刻机。
物似人非,时光飞逝到以梦为马的八十年代 ,在造不如买,买不如租的思潮下,1976年就研制出芯片的武汉无线电子元件三厂被强制下马,改生产塑料盆,1994年武汉无线电元件三厂破产改制卖副食品去了。同时被下马的还有已经飞上蓝天的毛中国时代拥有自主知识产权的运十大飞机。
中国近代百年,最懂工业是毛主席!!
毛主席时代,1949年开始,中国首先建立了大量的矿山,然后是钢铁厂,再以后是机械厂。当机械工业初具规模后,你才可以生产车床制造各种车间。这时你才可以建立各种轻纺厂、自行车厂、电视机厂等等,以改善人民的生活。二弹一星,卫星等才能研制成功。毛主席时代用二十多么年时间走完了西方需要三百年时间才能走完的工业化道路。
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