光刻机最早是什么时候研制成功的(我国最早的光刻机)

2022-12-02 15:27:45 证券 xialuotejs

光刻机的发展历史

光刻技术的发展

1947年,贝尔实验室发明第一只点接触晶体管。从此光刻技术开始了发展。

1959年,世界上第一架晶体管计算机诞生,提出光刻工艺,仙童半导体研制世界第一个适用单结构硅晶片。

1960年代,仙童提出CMs|C制造工艺,第一台C计算机BM360,并且建立了世界上第一台2英寸集成电路生产线,美国GCA公司开发出光学图形发生器和分布重复精缩机。

1970年代,GCA开发出第一台分布重复投影曝光机,集成电路图形线宽从15μm缩小到0.5um节点。

1980年代,美国SVGL公司开发出第一代步进扫描投影曝光机,集成电路图形线宽从0.5m缩小到035m节点。

1990年代,n1995年,Cano着手300mm晶圆曝光机,推出EX3L和5步机;ASMLFPA2500,193nm波长步进扫描曝光机、光学光刻分辨率到达70nm的“极限。

2000年以来,在光学光刻技术努力突破分辨率“极限”的同时,NGL正在研究,包括极紫外线光刻技术,电子束光刻技术,X射线光刻技术,纳米压印技术等。

若华为早期就开始研究和生产光刻机,会不会比现在做手机更成功?

不会。

20世纪50年代,美国已经有了自己的接触式光刻机,一年后,又推出了自动步进式光刻机。同样,日本的光刻机也不远。我国1978年在gk-3的基础上发展了gk-4,自动化程度有所提高,但仍没有摆脱接触式光刻机。粗略地说,美国和美国的光刻机之间的差距是20年。然而,1981年《光电子工程》第5期有一篇文章当时,国产光刻机,一直在追赶世界的步伐,并没有停滞不前。1985年,一台步进式光刻机样机研制成功。经鉴定,它达到了美国4800 DSW的水平。如果当时的数据没有出入,那应该是中国第一台分布式光刻机。与国外(1978年美国)的差距相比,时差应为7年。

回到问题上来,如果成立于1987年的华为立即投入光刻机的研发,会不会在高端光刻机上留下自己的身影?毕竟,我们一直在追。80后应该还记得自己的童年。生活才刚刚开始,边远地区的温饱问题才刚刚解决。在这个时候,是应该考虑生存第一,还是坚持自主更新、自力更生?80多年来,财政赤字每年都超过100亿元。虽然年度报告的数字很好看,但仍有人真的饿了。在这个时候,我们是想要技术还是生存?当时我国经济做了一部分调整,那就是缩小基础设施建设和大中型建设项目的规模,当然也包括一些科技项目。如果几亿人等着吃饭,只能放弃一些科研项目,优先发展经济,以经济建设为中心。我们可以把更多的事情转移到我们的家庭中去,而不是去改变我们的生活。

无独有偶,成立于1987年的华为也没想到会改变当时中国的通信环境,而是在能够生存和发展之后才确立了自己的目标。从打破“七国八制”到率先冲入“无人区”的5g,华为真的敢碰光刻。光刻技术的研发和生产,当然是一个高端的技术项目,难度是公认的。当时,华为无法承受同样的研发投入。因此,如果华为早研发生产光刻机,就不会成功。1国内环境,不允许。你们生产的产品在国外可能过时了。2国外仍然会有一个压抑的环境。简而言之,华为是一家通信公司,主营业务是通信。手机终端和自己的芯片研发都是在后期发展起来的,但一直专注于通信业务。现在华为的手机和一系列终端服务都已经成熟,所以做芯片是很自然的事情。总之,如果你吃饱了,你应该考虑吃得好。

光刻机最早是什么时候研制成功的(我国最早的光刻机) 第1张

中国光刻机

中国光刻机历程

1964年中国科学院研制出65型接触式光刻机;1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩膜工艺;清华大学研制第四代分部式投影光刻机,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。而那时,光刻机巨头ASML还没诞生。

然而,中国在1980年代放弃电子工业,导致20年技术积累全部付诸东流。1994年武汉无线电元件三厂破产改制,卖副食品去了。

1965年中国科学院研制出65型接触式光刻机。

1970年代,中国科学院开始研制计算机辅助光刻掩模工艺。

1972年,武汉无线电元件三厂编写《光刻掩模版的制造》。

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。

1978年,1445所在GK-3的基础上开发了GK-4,但还是没有摆脱接触式光刻机。

1980年,清华大学研制第四代分步式投影光刻机获得成功,光刻精度达到3微米,接近国际主流水平。

1981年,中国科学院半导体所研制成功JK-1型半自动接近式光刻机。

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。

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。这应当是中国第一台分步投影式光刻机,中国在分步光刻机上与国外的差距不超过7年。

但是很可惜,光刻机研发至此为止,中国开始大规模引进外资,有了"造不如买”科技无国界的思想。光刻技术和产业化,停滞不前。放弃电子工业的自主攻关,诸如光刻机等科技计划被迫取消。

九十年代以来,光刻光源已被卡在193纳米无法进步长达20年,这个技术非常关键,这直接导致ASML如此强势的关键。直到二十一世纪,中国才刚刚开始启动193纳米ArF光刻机项目,足足落后ASML20多年。

光刻机技术到底是谁发明的?

光刻机技术是法国人Nicephore Niepce发明的。

在早期阶段其功能简单,而且使用的材料也是较为粗糙的,通过材料光照实验发现能够复制一种刻着在油纸上的印痕,而在其出现在玻璃片上后,经过一段时间的日晒,其透光部分的沥青就会变得很硬,但在不透光部分则可以用松香和植物油将其洗掉。

尽管光刻机发明的时间较早,不过在其发明之后,并没有在各行业领域之中被使用,直到第2次世界大战时,该技术应用于印刷电路板,所使用的材料和早期发明时使用的材料也已经有了极大区别。

在塑料板上通过铜线路制作,让电路板得以普及,短期之内就成为了众多电子设备领域中最为关键的材料之一。

光刻机性能指标:

光刻机的主要性能指标有:支持基片的尺寸范围,分辨率、对准精度、曝光方式、光源波长、光强均匀性、生产效率等。

分辨率是对光刻工艺加工可以达到的最细线条精度的一种描述方式。光刻的分辨率受受光源衍射的限制,所以与光源、光刻系统、光刻胶和工艺等各方面的限制。

对准精度是在多层曝光时层间图案的定位精度。

曝光方式分为接触接近式、投影式和直写式。

曝光光源波长分为紫外、深紫外和极紫外区域,光源有汞灯,准分子激光器等。