在日前的ICCAD 2021（計算機輔助設計國際會議）上，華中科技大學的學生團隊首次參賽，就拿到了EDA布局布線演算法的第一，可以說我們在EDA方面后備力量上已經開始有了一些可喜的進展，
但是芯片領域需要物理學、材料學的基礎研究和精密制造，突破制約創新的瓶頸，包括EDA的設計，材料、生產制造、工藝、設計能力、制造、封裝封測等關鍵流程，全部被華為設定進今后的目標領域之中，
“忘記歷史就意味著背叛”，在我們重啟芯片制造領域基礎研究的時點上，我們尤其有必要回顧一下歷史，看一下我們在芯片領域到底是怎么落后的，為了寫好本文我找到了我國光刻領域的開創之作《光刻掩膜版的制造》，帶大家共同回顧一下我們光刻的發展歷史，
神作-《光刻掩膜版的制造》
有不少文章都說，我國在光刻方面的落后是因為我們一直不重視基礎科學的研究，其實這種說法至少不適合光刻技術領域，在這方面我國起步并不晚，可以說和美國基本同步，還略早于日本，甚至在上個世紀60年代初中科院就立項開始研究光刻機了，并且在1965年成功推出了65型接觸式光刻機，這個光刻機在當時可謂國際領先，后來1972年武漢無線電元件三廠撰寫了《光刻掩模的制造》，
可以說正是讀過這本書以后，筆者才下定決定撰寫本文的，光刻與IT研發最大的不同點在于試錯成本相去甚遠，在IT的編程范式下，代碼的運行結果是可以瞬間反饋的，這也就極大降低了IT研發的試錯成本；而光刻技術中很多工藝都必須要靜置要等，沒有時間的積累根本就難以突破，
為了說清接下來的內容，筆者向大家簡要介紹一下光刻技術，在一臺光刻機中激光器負責光源產生，首先是激光器發光，經過矯正、能量控制器、光束成型裝置等之后進入光掩膜臺，最終制成晶圓，
?
而如果展開討論的話，從激光器、激光鏡頭、控制器到光掩膜版，都能單獨成文，而本次筆者聯系上的光刻前輩，從事過光掩膜版制造的相關作業，所以咱們今天就重點和大家聊聊光掩膜，
光刻掩膜版（又稱光罩，英文為Mask Reticle），簡稱掩膜版，是微納加工技術常用的光刻工藝所使用的圖形母版，由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜圖形結構，再通過曝光程序將圖形資訊轉移到產品基版上，詳見下圖，這里需要特別提到的一點是在光刻膠方面，日本廠商幾乎占據了80%以上的市場份額，可以說單單從一個看似簡單的光掩模看去，我們下大力氣去攻堅克難的方面都有很多，更遑論整個光刻機的制造了，
而超微粒干版作為光刻制版用的感光版的一種，其制造工藝的相關內容，無論是在《光刻掩模的制造》，還是在前輩的親述當中都有過介紹，其底板采用性能穩定、透光率高的玻璃或塑料薄膜，感光膜由硝酸銀、鹵化鉀和介質（明膠）三種材料為主配成乳膠液，再加入吡那金醇（增感劑）、三氮吲哚唎嗪（穩定劑0、明礬（堅膜用）等構成，可以說在前輩的指導下，下面將書中相關截圖附上，
?
咬定青山不放松，才能搞芯片
不過就是這家在上世紀70年代獨領風騷的武漢無線電元件三廠，在國外廠商大舉來華，于1994年全面改制，成為了賣早點、副食品的商鋪，據知情前輩回憶，當時絕大部分職工全部轉型成了商鋪售貨員，雖然有一部分職工南下廣東，但應該沒有繼續從事半導體制造的相關作業了，在當時“造不如買，買不如租”的理念下，武漢無線電元件三廠，是我國半導體制造行業全面衰落的一個縮影，90年代初武漢還有很多半導體、無線電廠，不過2000年左右這些廠有幾乎全部銷聲匿跡，
說完光刻咱們再聊回EDA，從產值角度來看，EDA在集成電路產業鏈中占比不大，2018年全球EDA行業市場規模僅為97.04億美元，這與動轍上萬億的半導體行業相比不算什么，但EDA同時又被稱作是“芯片之母”，、缺少了EDA，整個芯片產業都得停擺，而在EDA方面同樣也是我們的短板，Cadence、Synopsys和Mentor Graphics三大美國EDA廠商，幾乎占據我國90%以上的市場份額，不過與光刻情況也十分類似，其實我們EDA軟體的研發方面起步也不晚，
1978年秋，在中央剛剛提出“科學技術是第一生產力”的時候，桂林陽朔舉辦了“數字系統設計自動化”會議，而這次會議被譽為我國“EDA事業的開端”，當時有67個單位，140多名代表參加了會議，不過據稱有關EDA討論還只停留在學術層面，而我國EDA元年是在1986年，當時為了更好推動集成電路產業，我國動員了全國17家單位，200多位專家齊聚原北京集成電路設計中心，開發自主集成電路計算機輔助設計系統”熊貓EDA”,7年之后的1993年“熊貓EDA”終于練成正式推出面世，
巧合的是EDA三巨頭中的Synopsys、Cadence都在1993年入華，Mentor Graphics也在1995年在北京設立銷售辦公室，當時我們還處在襁褓中的熊貓EDA，當然無法在價格戰中取得優勢，國內EDA產業在1994年至2008年陷入了一段相當長時間的“沉寂期”，不過令人欣慰的是熊貓EDA的研發，為我們的EDA專案保留了火種，從筆者實際溝通了解到的情況看，目前國產EDA產業的領軍人物：華大九天的董事長劉偉平、藍海微科技的董事長侯勁松,都是熊貓EDA專案研發的親歷者，
當然能為EDA產品寫代碼的程式員，轉型去做其它IT專案也不是什么難事，據稱當時“熊貓EDA”團隊有相當一部分都直接轉型到了華大集團，也有人辦起了電腦培訓班，或者到中關村去攢電腦，據悉當時下海人員的收入普遍比在集成電路設計中心做EDA的研發要高十倍以上，所以對于轉型帶來的痛感不并算強烈，
雖然我國在EDA方面的火種一直沒斷，而且最近在EDA傳統大賽中獲獎也是一個好的趨勢，但是我們也要清楚看到，想在工業軟體方面取得突破我們依舊有很多坑要邁，很多路要走，現在臺積電、三星等廠商在開發新工藝的時候，基本不會考慮與國內EDA廠商合作，使得我國EDA廠商的IP庫不夠豐富，這就像只有Photoshop卻沒有濾鏡一樣，會極大的限制芯片設計師的發揮，
而這方面如果想突破，就必須取得芯片方面全產業鏈的進展，而想在芯片制造的全產業鏈取得進展，沒有捷徑可言，只能靠時間的積累，最后祝我國的芯片界同仁，步步常由逆境行，極知造物欲其成！
?
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qita/356826.html
標籤：其他