我国光刻机从世界前列到落后世界20年,为何?“造不如买”坏了事

崔诗红科普 2023-05-17 12:02:48

2023年1月,美国、日本以及荷兰高层在半导体议题上达成一致,荷兰表示会遵循美国提出的要求,禁止向中国出口EUV光刻机与DUV光刻机。对于荷兰这一令人遗憾的表态,中国外交部回应表示:

“个别国家不惜损友自肥,已经严重破坏国际经贸秩序。”

不得不承认,在荷兰响应美国要求不再向中国出口光刻机后,中国半导体产业必然迎来极为艰难的现状。然而鲜为人知的的是,曾几何时,我国曾经拥有位居世界先进水平的国产光刻机。

那么,是什么原因导致我国光刻机从世界前列水平演变成落后世界20年的现状呢?根源是四个字:造不如买。

中国光刻机的早期发展

和很多人印象中不同,中国在半导体产业的布局其实早在建国初期就已经启动了。

1956年,中央提出的《十年科学远景发展规划》中,已经明确提到,要尽快掌握世界先进水平的半导体技术。而之所以国家会在上世纪50年代就已经重视半导体技术,则是为了“两弹一星”工程所需要的庞大计算量。

在海归爱国科学家以及国内技术人员的共同努力下,1956年11月,中国第一枚晶体三极管在中国科学院物理研究所诞生,这标志着中国进入了半导体时代,在信息化时代初期还处于世界领先水平。

2年后,中国再度研制出第一支锗晶体管,中国具备了制造电子计算机基础元器件的技术实力。

进入60年代后,国内发生三年自然灾害,国家各行各业面临着巨大的压力。但即便是在如此困难的情况下,中国科研人员依然在1962年成功制造出国内第一代硅平面晶体管,而制造硅平面晶体管,就需要用到现代光刻机技术的雏形——蚀刻电路技术。

凭借此前的成功经验,在1965年中国科学院微电子研究所与上海电子仪器厂联合研制出了中国第一台光刻机——65型接触式光刻机。

虽然65型光刻机以今天的眼光来看,性能相当简陋,但要知道,这可是在50多年前取得的技术成果。

至少,中国当时距离西方光刻机技术的差距不到5年,例如美国GCA公司造出第一台接触式光刻机的时间就是在1961年。总体而言,在60年代的背景下,中国在半导体领域的技术实力绝对位居全球第一梯队。

失落的国内半导体行业

不过,在进入70年代后,中国半导体领域的技术水平开始被西方国家拉开了差距。

1978 年,美国GCA公司推出了世界上第一台商用步进光刻机DSW4800,它能够以10:1的比例将芯片线路集成在10毫米见方的区域上,单台售价45万美元。

而中国半导体行业则被卡在了新型光刻机的研发门槛上,每年耗费着数额不小的研发经费,但产出的成果却不尽如人意。

值得庆幸的是,在中科院微电子研究所经过十余年艰辛攻关后,中国还是在1985年研制出了性能接近美国DSW4800光刻机的国产型号,此时已经比美国晚了7年左右。

但我们需要指出的是,荷兰ASML公司也不过是在1984年才刚刚成立的,台积电更是需要等到1987年才成立。

倘若我们在这个历史性的关键节点坚持推进光刻机国产化的研制工作,那么我国如今在半导体产业将拥有不亚于ASML与台积电的技术实力。

然而令人遗憾的是,在80年代,随着“以经济建设为中心”口号的提出,国内下马了一大批需要投入大量科研经费的高精尖项目。

除了人们熟知的运-10大飞机项目以外,被下马的科研项目多达90多个,其中包括航空母舰、导弹驱逐舰、远程轰炸机等重大国防科研项目。在部队都缺乏经费预算的情况下,中科院的光刻机项目自然也得不到经费支持。

再加上80年代中国与西方进入了蜜月期,海量的西方先进产品如潮水般进入国内市场,令人们目不暇接。面对价廉物美的西方产品,乐享其成的思想在国内占据上风,人们逐渐形成了一个观念:“造不如买!”

客观地讲,从短期经济收益来看,“造不如买”的思想并非完全错误。

当时国内虽然已经拥有了制造光刻机的技术雏形,但性能比进口产品要略差一档,造价也要比进口价更加昂贵一些,因此在追逐利润的民营企业看来,选择进口产品显然更符合经济利益。

然而,这也为我国后来在光刻机领域逐渐落后埋下了伏笔。

国内半导体行业现状

从90年代起,“造不如买”的思想可谓深入人心,在加入世贸组织的头十年更是达到了顶点,国内企业争相采购西方进口产品的形势并未引起足够的警惕。

2018年,直到中国经济发展到足以逼近美国地位的程度时,美国政府用一纸贸易战的制裁名单这才惊醒了我们:

“原来号称全球化的世界贸易,竟然也存在那么多的封锁、壁垒与暗算!”

在美国正式对中国实施科技封锁后,我们才不得不忍痛承认,真正的技术是不可能买回来的。

然而,ASML以及台积电在我们半导体行业止步不前的情况下,已经在上世纪90年代以及千禧年间取得了大量技术成果,发展到了如今让我们仅能望其项背的程度,这其中的差距至少有20年。

即便我们奋起直追,但要想在短期内补上20年的差距又谈何容易。

由此可见,在技术高速发展的现代,我们不知不觉错过的技术节点,很可能需要在以后为其付出成倍的艰辛与成本。

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