9月21日,国务院新闻办公室举行国务院政策例行吹风会,介绍国务院部门办理人大代表建议和政协委员提案情况。其中科技部按照代表委员的建议,全面加强基础研究,大幅度提升原始创新能力。做了几方面工作,有针对性进行了部署。紧接着中国科学院院长白春礼介绍中国科学院“率先行动”计划时就向中央和全国人民立下军令状。把美国卡脖子的清单变成中科院科研任务清单进行布局。白春礼说,包括航空轮胎、轴承钢、光刻机在内的一些关键核心技术、关键原材料等,中科院将集中全院的力量来做。
这是中科院第二次立军令状了。
2019年03月08日据CCTV-13新闻频道《东方时空》报道:针对我国在很多高技术领域,仍然存在受制于人的短板和卡脖子地方。从2018年开始,中国科学院启动了计算系统、网络安全等3个C类先导专项,组织全院力量着力解决我国关键核心技术的卡脖子问题,每个项目的投入都在10亿元以上。并要求项目责任人立军令状,明确了在项目运行时期的“三不”原则:不申报奖励、不调动工作、不从事其他项目工作。
今天说说全民热议、中科院军令状里提到的光刻机。
先回顾一下历史:
早在20世纪70年代,清华大学精密仪器系就开始研制开发分步重复自动照相机、图形发生器、光刻机、电子束曝光机工件台等半导体设备;
1978年,美国开始研究并造出光刻机样机;
1980年,中科学院光电技术研究所研制出中国首台光刻机,只比美国晚2年。
1985年,中电科 45 所 研制出我国第一台 g 线 1.5um 分步投影光刻机样机,通过技术鉴定时,专家们普遍认为已经达到美国4800DSW的水平;
1994年,中科院光电技术研究所研制成功1.512μm直接分步重复投影光刻机,顺利通过了由中科院学部委员王守武、林兰英、李志坚主持的中科院院级鉴定;
2002 年,科技部决定在“十五”期间将光刻机作为微电子装备首要攻关项目,将光刻机列入国家 863 重大科技攻关计划,目标是开发生产具有自主知识产权的、可在生产线上应用的线宽 0.1um、加工硅片直径 12 英寸的光刻机。规划项目进度为 2004 年完成样机, 2005 年上生产线。
2002年3 月,上海微电子装备有限公司(SMEE)在上海张江成立。
2007年,上海微电子公司推出了第一台90 nm工艺投影光刻机,由于西方对中国的零部件实施禁运,无法量产;
2011年2月27日,中科院院士,北京大学微电子研究院院长王阳元教授在中南海作了关于“微电子科学技术和集成电路产业”的报告, 时任国务院副总理的李岚清给出的结论是:集成电路是电子产品的“心脏”,是信息产业的基础,必须高度重视。随后中国微电子产业迎来发展和投资的热潮;
2017 年 1 月,SMEE完成股改,正式更名为上海微电子装备(集团)股份有限公司。目前上海微电子自主研发的 600 系列光刻机,已经实现 90nm 的量产。在封装光刻机领域已经实现了批量供货,上微是多家封测龙头企业(日月光、通富微电、长电科技等)的主要供货商。特别需要指出的是:中芯国际目前用来量产 14nm 工艺芯片使用的是 ASML 的低端 DUV 光刻机,而非选择与上海微电子的光刻机;
网上有报道称,上海微电子十年研发经费只有 6 亿,团队人员也只有几百人,相比ASML,年研发投入20亿美元,研发人员超过4000名;
2018年11月29日,中科院光电技术研究所宣布,其承担的国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收,号称“世界上首台用紫外光源实现了22纳米分辨率的光刻机”,笔者不是科技从业人员,也不了解光刻机技术,但是知道“实验室产品通过验收”和“商品化”应该不是一个概念;
2020年6月,一条“上海微电子2021年或2022年将交付28nm沉浸式光刻机”的消息也在网上引发沸腾,上海微电子大股东上海电气的股票一度涨停。但是,这并非上海微电子官方新闻,几位自称是上海微电子的员工也在社交平台上疾呼,科研不需要炒作,公司有国外合作厂商,此时高调无疑会给中国光刻机研发带来更多麻烦。
另据《财经天下》报道,在基础研发和产业积累都很薄弱的情况下,整个国产光刻机产业链仍很弱小。比如,华卓精科的科创板IPO申请已获上交所受理,有望成为“光刻机第一股”,主要为上海微电子提供光刻机所需的双工件台。但招股书披露,公司在2017年、2018年形成小规模收入后,因为在研发上遇到问题,交付延期,导致2019年没有任何收入。业界认为,中国光刻机与全球老大ASML至少还有几十年差距。而产业界的缺失搅动起了资本圈。有某高校团队出来做的光刻机,每年营收加政府补贴才1亿元出头,技术距离先进水平很远,然而估值已到了80亿元,比有些估值虚高的AI独角兽还要高出很多倍。
最后再说说02 专项
当年,在国家划出的 16 个高科技领域重大专项中,关于芯片制造的项目排在第 2 位,所以行业统称为“02 专项”。
据悉,02 专项光刻机项目有多个部门参与,分别负责不同的子项。
具体分工和进展如下:
上海微电子承担浸没光刻机关键技术预研项目、90nm 光刻机样机研制、65nm 光刻机研制、大视场 / 双面对准步进投影光刻机、28nm 节点浸没式分步重复投影光刻机研发成功并实现产业化等等;
清华大学和北京华卓精科负责双工件台系统,进度比较快,2019 年底刚通过了 02 专项的 CDR 里程碑评审,研发和试产基地也完成了建设,是世界第二个掌握该项技术的(第一个为 ASML 的 Twinscan 技术);
浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室和浙江启尔机电负责沉浸式光刻机的浸液系统,目前进度还可以,算是全世界第三家(第一 ASML,第二尼康);
中科院光电研究院负责准分子激光光源系统,由北京科益虹源负责产业转化,国产 40W 4kHz ArF 光源已经交付(准分子激光光源此前只有两家公司能够提供:美国 Cymer和日本 Gigaphoton,Cymer已经被 ASML收购);
中科院长春光机所(现北京国望光学)和上海光机所负责光学部分,其中长春负责物镜系统,上海负责照明系统,此前 NA 0.75 光刻机曝光光学系统已经通过 02 专项验收,满足 90nm 级 ArF 干式光刻机的需要,但主流的 ArF 浸没式光刻机一般需要 60W 6kHz 等级的光源,似乎情况不容乐观。
在 02 专项光刻机项目二期中,设定的时间为:2020 年 12 月验收 193nmArF 浸没式 DUV 光刻机,对标产品为 ASML 现阶段最强 DUV 光刻机:TWINSCAN NXT:2000i。
距离今天倒计时,只有2个多月……