כיום, שבבים חדרו לכל היבט של החברה האנושית המודרנית, החל ממטוסים, ספינות, לוויינים וטילים ועד לטלפונים ניידים ו"ווקמנים" בידיים של אנשים, שכולם בלתי נפרדים משבבים. ככל שמדינות בראשות ארצות הברית מדכאות את חברת וואווי, "מכונת ליתוגרפיה" הפכה למונח חיפוש חם באינטרנט, ומאמרים המדברים על מכונות ליתוגרפיה הם מכריעים.

המצב האמיתי הוא: סין לא רק פיתחה מכונות פוטוליוגרפיה ברמה עולמית, אלא גם פיתחה וייצרה אותן באופן עצמאי למרות חסמים ואמברגו חיצוניים, ויש לה זכויות קניין רוחני מלאות. אנשים אפילו לא יודעים שפיתוח וייצור מכונות הליתוגרפיה של סין קשור קשר הדוק לשו דואני, מדען מגוויג'ואו.

בשנת 1955, סיים שו דואני את לימודיו בחטיבת הביניים מספר 1 בגויאנג והתקבל לאוניברסיטת צינגהואה עם תוצאות מצוינות. לאחר שסיים את לימודיו במחלקה לכלי דיוק של אוניברסיטת צינגהואה בשנת 1961, הוא נשאר בבית הספר ללמד. במהלך "המהפכה התרבותית", מספר רב של סגל ועובדים מאוניברסיטת צינגהואה נשלחו לחוות ליד אגם פויאנג במחוז ג'יאנגשי. תחת פיקוחו של "צוות התעמולה העובד", הם "עיצבו את דעתם" ולמדו לגדל אורז מאיכרים עניים וממעמד הביניים-נמוך. שו דואני היה ביניהם. בשנה שלאחר מכן, כאשר שו דואני, אב בפעם הראשונה, חזר לעיר הולדתו גוויג'ואו כדי לבקר קרובי משפחה, הוא הביא את בנו בן השנתיים לחווה בג'יאנגשי, שם תכנן להכות שורשים ולהפוך לחקלאי למשך שארית חייו. לילה אחד מאוחר, הגיעה קריאת חירום מבייג'ינג, שהורתה לשו דואני לחזור לבייג'ינג מיד משום שהייתה לו משימה חשובה. לאחר שחזר לבייג'ינג, נודע לשו דואני שהוא היה אחראי במקור על פיתוח ציוד מפתח הדרוש בדחיפות לתעשיית המוליכים למחצה הלאומית ולתעשיית הביטחון - "מכונת ליתוגרפיה אוטומטית" ו"מצלמת צעד וחזרה".

Therefore, Xu Duanyi, a young assistant coach from Guizhou, was appointed at the critical moment and took on the important task.

אוניברסיטת צינגהואה ציידה את שו דואני בצוות מחקר ופיתוח חזק. לאחר השלמת בניין המחלקה למכשירים מדויקים של צינגהואה, הוקם בקומה הראשונה של הבניין מפעל לעיבוד מכשירים אופטיים מדויקים (בסיס בדיקות 9003). מר שן ג'או שימש כמנהל המחלקה ומנהל המפעל. בית הספר הקצה את כל צוות ההנדסה והטכני של המפעל, כולל מאות מתקינים מיומנים ביותר ומומחים בסוגים אחרים של עיבוד מדויק, לפריסה מאוחדת של שו דואני. כמו כן, הוא הקצה קבוצה של סטודנטים לתואר ראשון בוגרי אוניברסיטת צינגהואה וקבוצה של אנשי צבא בדימוס מוסמכים ביותר להצטרף לצוות המחקר. בנוסף, בית הספר העביר גם מספר מורים ועובדים טכניים העוסקים בבקרת מחשבים מיחידות אחרות. צוות הפיתוח כולל מאות אנשים מחמש מחלקות ברחבי בית הספר. זוהי פעילות קבוצתית בקנה מידה גדול.

מכיוון שטכנולוגיית הייצור של מכונות פוטוליוגרפיה מורכבת וקשה מדי, "ועדת התיאום הבינלאומית של פריז" (בטומי) רשמה אותן זה מכבר כמוצרים טכנולוגיים מתקדמים והטילה מצור ואמברגו על סין. בתקופה זו, סין הייתה מבודדת מהעולם החיצון ולא היה ניתן להשיג מידע זר. שו דואני הוביל את צוותו לפתח ציוד חדש. כל השרטוטים עוצבו על ידו, וכל החלקים עובדו ויוצרו בסדנה שלו. הכל התחיל מאפס.

למרות ששו דואני וחברי הצוות שלו מעולם לא עסקו במחקר, פיתוח וייצור של מכונות פוטוליתוגרפיה בעבר וחסרו ידע בתחום זה, כולם עבדו קשה מאוד ולמדו תוך כדי, והתקדמו במהירות. ראוי לשבח שלא היה בונוס או תשלום עבור שעות נוספות באותה תקופה, כך שכל חברי הצוות לקחו יוזמה לעבוד שעות נוספות ועבדו קשה יומם ולילה.

הצוות של שו דואני התחיל בפיתוח לייזרי גז הליום-ניאון שניתן לייצב את התדר שלהם באמצעות האינטרפרומטר של מכונת הליתוגרפיה. לאחר מכן הם תכננו וייצרו בעצמם את מסילות ההנחיה המדויקות, הברגים, הכדורים, מנועי הצעד, מחשבים לבקרה דיגיטלית, מערכות אופטיות, מטרות הקרנה בעלות צמצם גדול וכו'.

Under extremely difficult conditions, after more than a year of hard work, Xu Duanyi's team lived up to expectations and finally developed China's first photolithography machine and step-and-repeat camera in 1971, and put them into large-scale production for use by the national semiconductor industry. This achievement won the National Science and Technology Conference Award in 1978.

פיתח את מכונת הפוטוליוגרפיה הראשונה של סין בשנת 1971

מצלמה חוזרת על שלבים

Starting in 1975, Xu Duanyi invested in the development of an "automatic alignment step-by-step projection lithography machine" by using the method of lithography of integrated circuits directly on semiconductor wafers. In 1980, Xu Duanyi's team completed the development of China's first "automatic alignment step-by-step projection lithography machine", which could process the thinnest line width of 0.8 microns. It filled the domestic technology gap and was put into mass production and delivered for use. This is China’s second-generation lithography machine. This achievement won the first prize of the first Beijing Science and Technology Achievement Award in 1981. To this day, only a few countries in the world, such as the United States and Japan, can manufacture this kind of equipment.

מכונת ליתוגרפיה מהדור השני של סין

In 1987, the Ministry of Electronics Industry organized the establishment of the "China Electronic Special Equipment Industry Association" (CEPEA), which is a national industrial industry association with corporate legal personality approved by the state and has more than 100 member units across the country. The Institute of Micro Engineering of Tsinghua University led by Xu Duanyi was the only unit specializing in the research of electronic special equipment among colleges and universities across the country at that time.

שו דואני נבחר לסגן יו"ר איגוד תעשיית הציוד המיוחד האלקטרוני של סין, והמחלקה העסקית הבכירה שלו היא משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע.

After the establishment of the China Electronics Professional Equipment Industry Association, Xu Duanyi was invited to give lectures in many units. He held a short training course on optical micro-machining technology at Tsinghua University and compiled teaching materials such as "Structure Principles and Design of Projection Lithography Machines" and "Photoelectric Automatic Alignment and Focusing Technology" for on-the-job technicians. At the same time, he also serves as an editorial board member of the magazine "Special Equipment for the Electronic Industry".

אוניברסיטת שו דואני צינגהואה קיימה קורס הכשרה קצר בטכנולוגיית מיקרו-מכונות אופטית

China's electronic industry special equipment industry developed rapidly during this period and has complete supporting facilities, which is rare in other countries.

On the basis of long-term research and development, Xu Duanyi led his team to actively carry out the development of a more advanced "step-by-step projection lithography machine".

מדדי התכנון של מכונת הליתוגרפיה החדשה הזו כוונו לרמה הבינלאומית הגבוהה ביותר באותה תקופה. לדוגמה: שטח השבב המרבי שניתן לפוטוליתוגרפיה הוא 10×10 מילימטרים רבועים, הרזולוציה האפקטיבית בפועל היא 1.25 מיקרון, מהלך שולחן העבודה הוא 160×160 מ"מ, וניתן לעבד פרוסות בגודל 4-6 אינץ'.

לאחר שמכונת הפוטוליתוגרפיה פותחה בהצלחה, שלוש יחידות הוכנסו לייצור בו זמנית. אחת מהן מוחזקת במכון המיקרו-הנדסה צינגהואה למחקר ניסיוני; שתי האחרות סופקו למפעל 109 של האקדמיה הסינית למדעים ולמפעל התקני מוליכים למחצה בבייג'ינג לצורך הערכה ניסיונית.

מר וואנג שואו מהאקדמיה הסינית למדעים השתמש במכונת פוטוליוגרפיה זו כדי לפתח מגוון מעגלים משולבים בקנה מידה גדול. בהשוואה לתהליכים מסורתיים, התפוקה גדלה בממוצע של 27%.

מר וואנג שואו העריך מאוד את השיטה החדשה להוספת שכבת מגן על מסכת הפוטוליוגרפיה שהומצאה על ידי שו דואני, וגם הציג חברה אמריקאית שתשתף פעולה עם הצוות של שו דואני בייצור.

לאחר שתוצאה זו דווחה למשרד התעשייה האלקטרונית, המנהיגים הרלוונטיים ייחסו לה חשיבות רבה וביקרו באופן אישי באתרי הבדיקה של אוניברסיטת צינגהואה והאקדמיה הסינית למדעים.

בינואר 1991, כינסו משרד תעשיית האלקטרוניקה והוועדה הלאומית לחינוך מומחים מקומיים רלוונטיים וארגנו פגישת הערכה רחבת היקף ופגישת חילופי טכני באוניברסיטת צינגהואה כדי להעריך את "מכונת הליתוגרפיה הקרנה שלב אחר שלב ליישור אוטומטי" מהדור השלישי שפותחה על ידי שו דואני ואחרים מאוניברסיטת צינגהואה. פגישת ההערכה אירחה את ראשי משרד תעשיית האלקטרוניקה, ומר וואנג שואו, דמות מובילה בקהילת הפיזיקה הסינית, שימש כמנהיג קבוצת המומחים להערכה. שו דואני הציג בפגישה את המחקר והפיתוח של מכונות הליתוגרפיה של צינגהואה.

This appraisal meeting was very large and grand. In addition to Lu Jinrong, director of the Special Equipment Department of the Ministry of Electronic Industry and other leaders, leaders from the Ministry of Science and Technology and the National Education Commission also attended. Ni Weidou, Tsinghua's executive vice president in charge of scientific research, was in charge of the reception. In addition, a group of representatives from semiconductor processing special equipment manufacturers from all over the country participated.

מר וואנג שואו עדיין שמר על סגנונו הייחודי הרגיל. נאומו היה תמציתי וענייני, והוא אמר רק שלושה משפטים:

"This lithography machine is not bad. I hope everyone will seriously provide suggestions for modifications. User units should actively participate in equipment development."

נדיר מאוד לקבל אישור כזה ממר וואנג שואו.

לפני פגישת ההערכה, מר וואנג נתן לשו דואני רשימת מומחים וביקש מאוניברסיטת צינגהואה להזמין רשמית את המומחים הללו להקים את צוות ההערכה. בנוסף, הוא גם מינה קבוצה של אנשי הנדסה וטכניקה מיחידות תכנון וייצור ציוד וייצור התקני מוליכים למחצה שיעבדו עם מנהיגי משרד תעשיית האלקטרוניקה כדי לבצע בדיקות באתר של מכונת הליתוגרפיה ולהגיש את נתוני הבדיקה לקבוצת המומחים של ועדת ההערכה לסקירה.

לבסוף, מר וואנג שואו ניסח חוות דעת הערכה המבוססת על נתונים אלה ועל חוות דעת קבוצת המומחים, וקרא באופן אישי את תוצאות ההערכה בפגישה.

שו דואני עוסקת בציוד מיוחד לתעשיית האלקטרוניקה מזה שנים רבות והשתתפה בפגישות הערכת מוצרים שונות, אך מעולם לא חוותה תהליך הערכה כה קפדני ורציני.

פגישת הערכה זו היא בעלת חשיבות משמעותית.

אוניברסיטת צינגהואה הפכה אפוא ליחידה היחידה בסין שיכולה לפתח ולייצר באופן עצמאי מכונות ליתוגרפיה יוקרתיות ברמה עולמית.

לאחר שעברה את ההערכה הרשמית הלאומית, מכונת הליתוגרפיה הקרנה שלב אחר שלב של הדור השלישי שפותחה על ידי צוותו של שו דואני והעדשה שבה השתמשה המכונה זכו שניהם ב"פרס ההישג הלאומי במדע ובטכנולוגיה".

במרץ 1991, החליט משרד התעשייה האלקטרונית להציג את המכונה ב"תערוכת ההישגים הטכנולוגיים של מפעלים תעשייתיים לאומיים ראשונים" שאורגנה על ידי ועדת התכנון הממלכתית. לכן, "מכונת הליתוגרפיה להקרנה שלב אחר שלב עם יישור אוטומטי" שפותחה על ידי אוניברסיטת צינגהואה הוצבה באולם התערוכה הראשי של אולם התערוכה בבייג'ינג והוצגה לקהל סיני וזר, מומחים מקומיים וזרים וכתבי תקשורת.

After "People's Daily" (overseas edition), "Beijing Daily", Beijing TV and other media reported the news, it attracted the attention of the scientific community in various countries.

ביום זה, קיבל שו דואני שיחת טלפון ממרכז התערוכות של בייג'ינג בה נאמר להם שהם עומדים לקבל משלחת זרה חשובה לביקור וביקש משו דואני לקבל אותה באופן אישי.

לאחר ששו דואני הגיע בזמן לאולם התערוכה הראשי של מרכז התערוכות בבייג'ינג, מר וואנג שואו ליווה משלחת זרה לביתן של אוניברסיטת צינגהואה כדי לבקר במכונת הליטוגרפיה האוטומטית שפותחה על ידי אוניברסיטת צינגהואה, בליווי כתבים סינים וזרים רבים.

שו דואני לא ידע מי האנשים האלה, ולכן לא העז לשאול שאלות נוספות. הוא קיבל אותם בנימוס למכונת הליטוגרפיה, וענה על כל מה ששאלו.

באותה תקופה, לקהילה המדעית הסינית לא היה כלל מושג "זכויות קניין רוחני", והם לא ידעו כיצד לשמור על סודיות. לא משנה מה אנשים שאלו, הם היו מספרים הכל.

במרץ 1991, מכונת הליתוגרפיה הקרנה שלב אחר שלב של הדור השלישי שפותחה על ידי אוניברסיטת צינגהואה השתתפה ב"תערוכת ההישגים הטכנולוגיים הראשונה של מפעל תעשייתי לאומי" באולם התערוכה בבייג'ינג. בתמונה נראה שו דואני (באמצע) מציג את סטטוס המחקר והפיתוח של מכונות הליתוגרפיה הסיניות למומחים שהשתתפו בפגישה.

מומחים זרים אלה הסתובבו סביב מכונת הליתוגרפיה, בחנו אותה בקפידה רבה ושאלו שאלות מקצועיות מאוד; חלק מהמומחים אף זחלו על הקרקע, הסתובבו לגב ובחנו בקפידה את המבנה הפנימי של מכונת הליתוגרפיה.

רק אז נודע לשו דואני שחברי המשלחת הזו היו כולם מומחים למכונות פוטוליוגרפיה מארצות הברית ויפן.

כאשר מומחים מארצות הברית ויפן ראו במו עיניהם שסין פיתחה באופן עצמאי מכונת פוטוליוגרפיה ברמה עולמית עם זכויות קניין רוחני מלאות למרות חסימה ואמברגו בחו"ל, הם נדהמו ואף אמרו: "בלתי נתפס!"

זמן קצר לאחר עזיבת המומחים האמריקאים והיפנים, הגיעו בזה אחר זה גם מומחי פוטוליוגרפיה ממדינות אחרות. באותה תקופה, כמעט כל החברות והיצרנים הזרים הידועים שייצרו מכונות ליתוגרפיה שלחו אנשים לבייג'ינג כדי לבקר ולבחון את מכונות הליתוגרפיה שפותחו באופן עצמאי על ידי אוניברסיטת צינגהואה. כולם בחנו בקפידה רבה והיו טובים מאוד בשאלות. שו דואני קיבל את המומחים הזרים הללו בצורה ידידותית וענה על שאלות שונות שהעלו במקום. מומחים אלה היו משוכנעים בכנות שסין פיתחה מכונות ליתוגרפיה באופן עצמאי והזמינו בחום את שו דואני לבקר אותם לצורך חילופי דברים. לרוע המזל, בין המבקרים לא היה נציג של החברה ההולנדית ASML (ASML), שהפכה מאוחר יותר לענקית בתעשיית מכונות הליתוגרפיה העולמית. בשלב זה, חברה זו טרם נולדה.

זמן קצר לאחר סיום תערוכת בייג'ינג והמומחים הזרים הללו עזבו את סין וחזרו הביתה, הודיעה "ועדת התיאום הבינלאומית של פריז" כי האמברגו על ייצוא מכונות ליתוגרפיה להקרנה לסין יוסר. ארצות הברית ויפן, שתי המדינות שייצרו בעיקר "מכונות ליתוגרפיה להקרנה שלב אחר שלב" בעולם באותה תקופה, הודיעו בו זמנית כי יסירו את איסור הייצוא על סין ויכולו לייצא מכונות ליתוגרפיה להקרנה כאלה לסין במחיר נוח יותר. במקביל, הוצע נשק קסם מפתה מאוד - "כל חברה סינית שתרכוש את מכונות הליתוגרפיה של החברה שלנו מוזמנת לארח את מנהיגיה בחברה שלנו. כרטיסי הטיסה הלוך ושוב, לינה במלון וכל הוצאות הנסיעה יישאו על ידי החברה שלנו."

At this time, the country had just opened. The outside world was very exciting and very attractive to the leaders of Chinese companies. They all wanted to find an opportunity to go abroad to see, have fun and broaden their horizons.

As a result, many units that were originally planning to purchase the projection lithography machines produced by Tsinghua University changed their minds and called to say they no longer wanted them. Even Factory 109 of the Institute of Semiconductors of the Chinese Academy of Sciences, which had a long-term cooperative relationship with Tsinghua University, and other large units in Beijing, Shanghai, Tianjin, Wuxi and other places, all canceled their orders. The new automatic lithography machine developed and manufactured by Tsinghua University has no market, and it has lost its living space.

כתוצאה מכך, צוותו של שו דואני השקיע אינספור מאמצים כדי לפתח בהצלחה את מכונת הליתוגרפיה האוטומטית, ציוד חשוב ומפתח לייצור ועיבוד שבבים, אך היא גוועה. כל העבודה הקשה והמאמצים האינסופיים לאורך השנים היו לשווא.

שו דואני, המדען שעמד בראש פיתוח מכונת הליתוגרפיה הראשונה של סין, אינו יכול עוד לבנות מכונת ליתוגרפיה נוספת. אפשר לתאר לעצמו את צערו הפנימי. בייאושו, הוא נאלץ להיפרד מתחום המחקר והפיתוח של מכונות ליתוגרפיה, והפנה את תשומת ליבו למחקר הבינלאומי המתפתח של דיסקים אופטיים.

Since then, Xu Duanyi’s team at Tsinghua University has made remarkable achievements in the field of optical disk research. China's optical disc R&D and manufacturing are leading the world, with production, sales and export volume ranking first in the world. China has occupied a place in the world and impressed the world.

שו דואני הפך לאחד המייסדים העיקריים של תחום המחקר של דיסקים אופטיים בסין. הוא מחזיק ב-67 פטנטים סיניים ו-2 פטנטים אמריקאיים. הוא הוזמן לכהן כיו"ר של כנסים בינלאומיים בתחום האופטיקה פעמים רבות, זכה ב"פרס ההמצאה הלאומי", פרס המדע והטכנולוגיה הגבוה ביותר של סין, ומונה למדען הראשי של פרויקטים לאומיים מרכזיים בתחום המחקר הבסיסי.

לאחר שאוניברסיטת צינגהואה הפסיקה לייצר מכונות ליתוגרפיה, המצב החמיר. מכונות פוטוליוגרפיה שיוצרו בחו"ל מיהרו להגיע ותפסו במהירות את השוק הסיני.

כעת, לאחר שסין "הניפה את חרבה מהארמון" וויתרה על המחקר, הפיתוח והייצור של מכונות ליתוגרפיה, לחברות ייצור מכונות ליתוגרפיה זרות אין מתחרים, ומחירן של מכונות הליתוגרפיה עולה כל הזמן. שנים לאחר מכן, מכונות ליתוגרפיה אוטומטיות הפכו למצרך נדיר, והמחיר זינק למאות מיליוני דולרים ליחידה, שהיו יקרים יותר ממטוס גדול.

לא רק שזה יקר, מדינות מפותחות גם אוסרות על מכירת מכונות פוטוליוגרפיה לסין ומוכרות שבבים רק לסין. מדינות מסוימות חנקו את סין באספקת מוצרי שבבים, וחברות המוליכים למחצה של סין יכולות רק להיאבק בייאוש.

כפי שחזה שו דואני: "מכונות ליתוגרפיה עתידיות עשויות לכלול חידושים ופיתוחים טכנולוגיים משמעותיים."

לאחר שפיתוח וייצור מכונות ליתוגרפיה בסין נעצרו, פיתוח מכונות הליתוגרפיה בחו"ל המשיך להתפתח ולהגיע לשיאים חדשים. כעת, השבבים המיוצרים על ידי מכונות ליתוגרפיה מתקדמות שפותחו על ידי מדינות מפותחות הגיעו לרמה ננומטרית.

המצב חמור מאוד. מנהיגים בכירים בעלי חזון אסטרטגי ראו גם הם את הבעיה ומקווים שאוניברסיטת צינגהואה תחזור למחקר, פיתוח וייצור של מכונות ליתוגרפיה אוטומטיות...

באותו זמן, שו דואני פרש לגמלאות וחברי הצוות המרכזיים שלו התפזרו. לא קל לארגן מחדש צוות מחקר מדעי ברמה גבוהה שהיה מוכשר כמו שהיה אז!

הצהרת אחריות: מאמר זה נכתב מתוך "עולם הספרות וההיסטוריה", התומך בהגנה על זכויות קניין רוחני. אנא ציינו את המקור המקורי ואת המחבר בעת הדפסה חוזרת. במקרה של הפרה כלשהי, אנא צרו עמנו קשר כדי למחוק אותה.

מספר טלפון של החברה: 86-0755-83044319+
פקס/פקס: 86-0755-83975897+
דוא"ל: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 מנהל לי

QQ: 332496225 מנהל Qiu

כתובת: חדר 809, בניין C, בניין הטכנולוגיה ז'אנטאו, שדרת מינגז'י מס' 1079, רובע לונגהואה החדש, שנזן