国产芯回忆录：造光刻的去卖早点，搞 EDA 的去组装电脑

作者 | 马超

出品 | CSDN

" 十年长作江头客，樯竿又挂西风席。" 如今到了我国芯片产业的突破阻碍，浴火重生的时刻了。受美国限制令影响，台积电上月表示 9 月 14 日后将不再对华为供货， 8 月 14 日中芯国际也表示，将停止支持华为。

中芯国际此举实属无奈，虽然我们有 14nm 的制造工艺，但却造不出 14nm 制程的光刻机。

最近有消息称为应对美国的封锁限制，华为启动了意在 " 自力更生、奋发图强 " 的制造项目 " 南泥湾 "，据称笔记本电脑、智慧屏和 IoT 家居智能产品等受美国技术占比较低的项目，在今年底前实现 " 南泥湾 "，达到自给自足。

笔者个人认为这则消息可信度一般，因为目前笔记本电脑 90% 的以上市场份额，是由英特尔及 AMD 的 X86 架构芯片所占据，英特尔和 AMD 是美国公司，半年时间能搞定一个能取代 X86 架构的指令集，这明显是不可能完成的任务；智慧屏的芯片 " 鸿浩 " 是台积电给华为代工的，在芯片制造方面我们落后的较多，想在半年内建成像台积电同样水平的公司，有些天方夜谭。

但我们看到华为已行动起来，在芯片制造领域进行基础科学研究。近日，华为消费者业务 CEO 余承东在中国信息化百人会 2020 年峰会上表示后悔当初没有进入芯片制造领域，使麒麟终成 " 绝版 "，但接下来华为将全方位扎根，突破物理学、材料学的基础研究和精密制造，突破制约创新的瓶颈。包括 EDA 的设计、材料、生产制造、工艺、设计能力、制造、封装封测等关键流程，全部被华为设定进今后的目标领域之中。

" 忘记历史就意味着背叛 "，在重启芯片制造领域基础研究的时点上，我们有必要回顾历史，分析我们在芯片领域到底是怎么落后的，从而总结历史，更好地发展未来。

令笔者欣喜的是，有热心读者找到了我国光刻领域的开创之作《光刻掩膜版的制造》，并找到了在我国电子工业全面转型过程中，光刻厂改制与 EDA 重组的亲历者，笔者与他们进行了交流，虽然他们不愿意透露名字，在听了他们的经历之后，笔者十分震撼，所谓 " 应是天仙狂醉，乱把白云揉碎 "。如果不站在亲历者的视角，很难理解当时的历史，接下来就带大家听听他们的故事。

《光刻掩膜版的制造》背后

有不少文章都说，我国在光刻方面的落后是因为我们不重视基础科学的研究，这种说法至少不适合光刻技术领域。在这方面我国起步并不晚，基本和美国同步，还略早于日本。在上个世纪 60 年代初，中科院立项开始研究光刻机了，在 1965 年成功推出了 65 型接触式光刻机，这个光刻机在当时可谓国际领先，后来 1972 年武汉无线电元件三厂编写了《光刻掩模的制造》。

在读过这本书后，笔者才下定决定撰写本文的，光刻与 IT 研发最大的不同点在于试错成本相去甚远，在 IT 的编程范式下，代码的运行结果是可以瞬间反馈的，这极大降低 IT 研发的试错成本；而光刻技术中很多工艺要静置要等，没有时间的积累根本就难以突破。

为了说清接下来的内容，笔者向大家简要介绍下光刻技术。在一台光刻机中激光器负责光源产生，首先是激光器发光，经过矫正、能量控制器、光束成型装置等之后进入光掩膜台，最终制成晶圆。

如果展开讨论的话，从激光器、激光镜头、控制器到光掩膜版，都能单独成文。本次笔者联系上的光刻前辈，从事过光掩膜版制造的相关工作。所以咱们今天就重点和大家聊聊光掩膜。

光刻掩膜版（又称光罩，英文为 Mask Reticle），简称掩膜版，是微纳加工技术常用的光刻工艺所使用的图形母版。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构，再通过曝光过程将图形信息转移到产品基版上，详见下图，这里需要特别提到的一点是在光刻胶方面，日本厂商几乎占据了 80% 以上的市场份额，可以说单从一个看似简单的光掩模来看，我们下大力气去攻坚克难的方面都有很多，遑论整个光刻机的制造了。

超微粒干版作为光刻制版用的感光版的一种，其制造工艺的相关内容，无论是在《光刻掩模的制造》，还是在前辈的亲述当中都有过介绍。其底板采用性能稳定、透光率高的玻璃或塑料薄膜。感光膜由硝酸银、卤化钾和介质（明胶）三种材料为主配成乳胶液，再加入吡那金醇（增感剂）、三氮吲哚唎嗪（稳定剂）、明矾（坚膜用）等构成，书中截图如下：

有不少网友将武汉无线电元件三厂和武汉无线电三厂搞混了，甚至还有人说武汉之前根本就没有过光刻厂。在真正了解过相关情况之后，笔者可以肯定的讲，我们之前武汉的半导体技术真的很强，在前辈的指导下看过《光刻掩模的制造》之后，依旧收获不少。

抱定随时再去卖早点的决心，才能搞光刻

这家在上世纪 70 年代独领风骚的武汉无线电元件三厂，在国外厂商的价格战下节节溃败，在 1994 年全面改制，成为了卖早点、副食品的商铺。

据前辈回忆，当时绝大部分职工全部转型成了商铺售货员，虽然有一部分职工南下广东，应该没有继续从事半导体制造的相关工作。

在当时 " 造不如买，买不如租 " 的理念下，武汉无线电元件三厂成为我国半导体制造行业全面衰落的一个缩影，上世纪 90 年代初，武汉有很多半导体、无线电厂，2000 年左右这些厂几乎全部销声匿迹。

当提到这段历史时，与我沟通的前辈明确表示并不后悔，因为当时国外厂商的产品的确质优价廉，既然技不如人，那么投子认输是坦荡的选择。

从当时情况看，卖早点至少发挥了一些社会价值，算是为我国科技转型的大潮做出了一定贡献。老人家特别强调了一点，我国半导体制造产业的历程，与我们痛失大豆定价权，80% 依赖进口的情况基本是一致的。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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