Saat ini, chip telah memasuki setiap aspek masyarakat modern, mulai dari pesawat terbang, kapal, satelit, dan roket hingga telepon seluler dan "Walkman" di tangan orang-orang, yang semuanya tidak terlepas dari chip. Seiring negara-negara yang dipimpin oleh Amerika Serikat menekan Huawei, "mesin litografi" telah menjadi istilah pencarian populer di internet, dan artikel yang membahas tentang mesin litografi sangat banyak.

The real situation is: China has not only developed world-class photolithography machines, but also independently developed and manufactured them despite external blockades and embargoes, and has complete intellectual property rights. People don’t even know that the development and manufacturing of China’s lithography machines is closely related to Xu Duanyi, a scientist from Guizhou.

Pada tahun 1955, Xu Duanyi lulus dari Sekolah Menengah Pertama Guiyang No. 1 dan diterima di Universitas Tsinghua dengan hasil yang sangat baik. Setelah lulus dari Departemen Instrumen Presisi Universitas Tsinghua pada tahun 1961, ia tetap mengajar di universitas tersebut. Selama "Revolusi Kebudayaan", sejumlah besar dosen dan staf dari Universitas Tsinghua dikirim ke pertanian di dekat Danau Poyang di Provinsi Jiangxi. Di bawah pengawasan "Tim Propaganda Kerja", mereka "mereformasi pola pikir mereka" dan belajar menanam padi dari kalangan petani miskin dan menengah ke bawah. Xu Duanyi termasuk di antara mereka. Tahun berikutnya, ketika Xu Duanyi, seorang ayah baru, kembali ke kampung halamannya di Guizhou untuk mengunjungi kerabat, ia membawa putranya yang berusia 2 tahun ke sebuah pertanian di Jiangxi, tempat ia berencana untuk menetap dan menjadi petani seumur hidupnya. Suatu malam, sebuah panggilan darurat datang dari Beijing, memerintahkan Xu Duanyi untuk segera kembali ke Beijing karena ia memiliki misi penting. Setelah kembali ke Beijing, Xu Duanyi mengetahui bahwa awalnya ia bertanggung jawab untuk mengembangkan peralatan kunci yang sangat dibutuhkan oleh industri semikonduktor dan industri pertahanan nasional - "mesin litografi otomatis" dan "kamera step-and-repeat."

Oleh karena itu, Xu Duanyi, seorang asisten pelatih muda dari Guizhou, ditunjuk pada saat kritis dan mengemban tugas penting tersebut.

Universitas Tsinghua telah membekali Xu Duanyi dengan tim penelitian dan pengembangan yang kuat. Setelah gedung Departemen Instrumen Presisi Tsinghua selesai dibangun, sebuah pabrik pengolahan instrumen optik presisi (basis uji 9003) didirikan di lantai pertama gedung tersebut. Bapak Shen Zhao menjabat sebagai direktur departemen dan direktur pabrik. Universitas menugaskan seluruh tim personel teknik dan teknis pabrik, termasuk ratusan teknisi dan ahli mesin presisi lainnya yang sangat terampil, ke Xu Duanyi untuk penempatan terpadu. Universitas juga menugaskan sekelompok mahasiswa sarjana yang lulus dari Universitas Tsinghua dan sekelompok pensiunan militer yang berkualifikasi tinggi untuk bergabung dengan tim penelitian. Selain itu, universitas juga memindahkan beberapa guru dan pekerja teknis yang terlibat dalam pengendalian komputer dari unit lain. Tim pengembangan mencakup ratusan orang dari lima departemen di seluruh universitas. Ini adalah operasi kelompok berskala besar.

Karena teknologi pembuatan mesin fotolitografi terlalu kompleks dan sulit, Komite Koordinasi Paris (Batumi) internasional telah lama memasukkannya sebagai produk teknologi mutakhir dan memberlakukan blokade dan embargo terhadap Tiongkok. Pada saat itu, Tiongkok terisolasi dari dunia luar dan tidak mungkin memperoleh informasi asing apa pun. Xu Duanyi memimpin timnya untuk mengembangkan peralatan baru. Semua gambar dirancang sendiri, dan semua komponen diproses dan diproduksi di bengkelnya sendiri. Semuanya dimulai dari nol.

Meskipun Xu Duanyi dan anggota timnya belum pernah terlibat dalam penelitian, pengembangan, dan pembuatan mesin fotolitografi sebelumnya dan kurang pengetahuan di bidang ini, semua orang bekerja sangat keras dan belajar sambil melakukannya, sehingga membuat kemajuan pesat. Yang patut dipuji adalah bahwa pada saat itu tidak ada bonus atau pembayaran lembur, sehingga semua anggota tim secara proaktif bekerja lembur dan bekerja keras siang dan malam.

Tim Xu Duanyi memulai dari pengembangan laser gas helium-neon yang frekuensinya dapat distabilkan oleh interferometer mesin litografi. Kemudian mereka merancang dan memproduksi sendiri rel pemandu presisi, sekrup, bola, motor stepper, komputer untuk kontrol digital, sistem optik, lensa proyeksi apertur besar, dan lain-lain.

Dalam kondisi yang sangat sulit, setelah lebih dari setahun bekerja keras, tim Xu Duanyi memenuhi harapan dan akhirnya mengembangkan mesin fotolitografi dan kamera step-and-repeat pertama di Tiongkok pada tahun 1971, dan memproduksinya secara besar-besaran untuk digunakan oleh industri semikonduktor nasional. Prestasi ini memenangkan Penghargaan Konferensi Sains dan Teknologi Nasional pada tahun 1978.

Mengembangkan mesin fotolitografi pertama di Tiongkok pada tahun 1971.

kamera pengulangan langkah

Mulai tahun 1975, Xu Duanyi berinvestasi dalam pengembangan "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis" dengan menggunakan metode litografi sirkuit terpadu langsung pada wafer semikonduktor. Pada tahun 1980, tim Xu Duanyi menyelesaikan pengembangan "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis" pertama di Tiongkok, yang mampu memproses lebar garis tertipis 0.8 mikron. Mesin ini mengisi kesenjangan teknologi domestik dan diproduksi massal serta dikirim untuk digunakan. Ini adalah mesin litografi generasi kedua Tiongkok. Prestasi ini memenangkan hadiah pertama Penghargaan Prestasi Sains dan Teknologi Beijing pertama pada tahun 1981. Hingga saat ini, hanya beberapa negara di dunia, seperti Amerika Serikat dan Jepang, yang dapat memproduksi peralatan semacam ini.

Mesin litografi generasi kedua Tiongkok

Pada tahun 1987, Kementerian Industri Elektronik menyelenggarakan pembentukan "Asosiasi Industri Peralatan Khusus Elektronik China" (CEPEA), yang merupakan asosiasi industri nasional dengan badan hukum perusahaan yang disetujui oleh negara dan memiliki lebih dari 100 unit anggota di seluruh negeri. Institut Teknik Mikro Universitas Tsinghua yang dipimpin oleh Xu Duanyi adalah satu-satunya unit yang mengkhususkan diri dalam penelitian peralatan khusus elektronik di antara perguruan tinggi dan universitas di seluruh negeri pada waktu itu.

Xu Duanyi terpilih sebagai wakil ketua Asosiasi Industri Peralatan Khusus Elektronik Tiongkok, dan departemen bisnis utamanya adalah Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi.

Setelah berdirinya Asosiasi Industri Peralatan Profesional Elektronik China, Xu Duanyi diundang untuk memberikan kuliah di banyak unit. Ia mengadakan kursus pelatihan singkat tentang teknologi pemesinan mikro optik di Universitas Tsinghua dan menyusun materi pengajaran seperti "Prinsip Struktur dan Desain Mesin Litografi Proyeksi" dan "Teknologi Penyelarasan dan Pemfokusan Otomatis Fotolistrik" untuk teknisi lapangan. Pada saat yang sama, ia juga menjabat sebagai anggota dewan redaksi majalah "Peralatan Khusus untuk Industri Elektronik".

Xu Duanyi dari Universitas Tsinghua menyelenggarakan kursus pelatihan singkat tentang teknologi mikromesin optik.

Industri peralatan khusus industri elektronik Tiongkok berkembang pesat selama periode ini dan memiliki fasilitas pendukung yang lengkap, yang jarang ditemukan di negara lain.

Berdasarkan penelitian dan pengembangan jangka panjang, Xu Duanyi memimpin timnya untuk secara aktif melaksanakan pengembangan "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah" yang lebih canggih.

Indikator desain mesin litografi baru ini ditujukan untuk mencapai standar internasional tertinggi pada saat itu. Misalnya: area chip maksimum yang dapat difotolitografi adalah 10×10 milimeter persegi, resolusi efektif aktual adalah 1.25 mikron, pergerakan meja kerja adalah 160×160 mm, dan wafer berukuran 4-6 inci dapat diproses.

Setelah mesin fotolitografi berhasil dikembangkan, tiga unit diproduksi secara bersamaan. Di antaranya, satu unit disimpan di Institut Rekayasa Mikro Tsinghua untuk penelitian eksperimental; dua unit lainnya diberikan kepada Pabrik 109 Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Pabrik Perangkat Semikonduktor Beijing untuk evaluasi percobaan.

Bapak Wang Shouwu dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok telah menggunakan mesin fotolitografi ini untuk mengembangkan berbagai sirkuit terpadu skala besar. Dibandingkan dengan proses tradisional, hasil produksinya meningkat rata-rata sebesar 27%.

Bapak Wang Shouwu sangat mengapresiasi metode baru penambahan lapisan pelindung pada masker fotolitografi yang ditemukan oleh Xu Duanyi, dan juga memperkenalkan sebuah perusahaan Amerika untuk bekerja sama dengan tim Xu Duanyi dalam produksi.

Setelah hasil ini dilaporkan kepada Kementerian Industri Elektronik, para pemimpin terkait sangat memperhatikannya dan secara pribadi mengunjungi lokasi pengujian Universitas Tsinghua dan Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.

Pada Januari 1991, Kementerian Industri Elektronik dan Komisi Pendidikan Nasional mengumpulkan para ahli domestik yang berwenang dan menyelenggarakan pertemuan penilaian skala besar serta pertukaran teknologi di Universitas Tsinghua untuk menilai "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis generasi ketiga" yang dikembangkan oleh Xu Duanyi dan rekan-rekannya dari Universitas Tsinghua. Pertemuan penilaian tersebut diselenggarakan oleh para pemimpin Kementerian Industri Elektronik, dan Bapak Wang Shouwu, seorang tokoh terkemuka di komunitas fisika Tiongkok, bertindak sebagai ketua kelompok ahli penilaian. Xu Duanyi memperkenalkan penelitian dan pengembangan mesin litografi Tsinghua pada pertemuan tersebut.

Pertemuan penilaian ini sangat besar dan megah. Selain Lu Jinrong, direktur Departemen Peralatan Khusus Kementerian Industri Elektronik dan para pemimpin lainnya, para pemimpin dari Kementerian Sains dan Teknologi serta Komisi Pendidikan Nasional juga hadir. Ni Weidou, wakil presiden eksekutif Tsinghua yang bertanggung jawab atas penelitian ilmiah, bertugas sebagai penyambut tamu. Selain itu, sekelompok perwakilan dari produsen peralatan khusus pengolahan semikonduktor dari seluruh negeri turut berpartisipasi.

Bapak Wang Shouwu tetap mempertahankan gaya uniknya yang biasa. Pidatonya ringkas dan langsung ke intinya, dan beliau hanya mengucapkan tiga kalimat:

"Mesin litografi ini tidak buruk. Saya harap semua orang akan memberikan saran serius untuk modifikasi. Unit pengguna harus aktif berpartisipasi dalam pengembangan peralatan."

Sangat jarang mendapatkan penegasan seperti itu dari Bapak Wang Shouwu.

Sebelum rapat penilaian, Bapak Wang memberikan daftar ahli kepada Xu Duanyi dan meminta Universitas Tsinghua untuk secara resmi mengundang para ahli tersebut untuk membentuk tim penilai. Selain itu, beliau juga menunjuk sekelompok tenaga teknik dan teknis dari unit desain dan manufaktur peralatan serta unit produksi perangkat semikonduktor untuk bekerja sama dengan pimpinan Kementerian Industri Elektronik untuk melakukan pengujian di lokasi terhadap mesin litografi dan menyerahkan data pengujian tersebut kepada kelompok ahli komite penilai untuk ditinjau.

Terakhir, Bapak Wang Shouwu menyusun opini penilaian berdasarkan data-data tersebut dan pendapat dari kelompok ahli, dan secara pribadi membacakan hasil penilaian tersebut pada pertemuan itu.

Xu Duanyi telah berkecimpung dalam peralatan khusus untuk industri elektronik selama bertahun-tahun dan telah berpartisipasi dalam berbagai pertemuan penilaian produk, tetapi belum pernah mengalami proses penilaian yang begitu ketat dan serius.

Pertemuan penilaian ini memiliki arti penting yang sangat berarti.

Dengan demikian, Universitas Tsinghua telah menjadi satu-satunya unit di Tiongkok yang mampu secara mandiri mengembangkan dan memproduksi mesin litografi canggih kelas dunia.

Setelah melewati penilaian formal nasional, "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis generasi ketiga" yang dikembangkan oleh tim Xu Duanyi dan lensa yang digunakan oleh mesin tersebut sama-sama memenangkan "Penghargaan Prestasi Sains dan Teknologi Nasional".

Pada bulan Maret 1991, Kementerian Industri Elektronik memutuskan untuk memamerkan mesin tersebut di "Pameran Prestasi Kemajuan Teknologi Perusahaan Industri Nasional Pertama" yang diselenggarakan oleh Komisi Perencanaan Negara. Oleh karena itu, "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis" yang dikembangkan oleh Universitas Tsinghua ditempatkan di aula pameran utama Gedung Pameran Beijing dan dipamerkan kepada khalayak Tiongkok dan asing, para ahli dalam dan luar negeri, serta wartawan media.

Setelah "People's Daily" (edisi luar negeri), "Beijing Daily", Beijing TV, dan media lainnya memberitakan hal tersebut, berita itu menarik perhatian komunitas ilmiah di berbagai negara.

Pada hari itu, Xu Duanyi menerima telepon dari Pusat Pameran Beijing yang mengatakan bahwa mereka akan menerima delegasi asing penting untuk berkunjung dan meminta Xu Duanyi untuk menerima delegasi tersebut secara pribadi.

Setelah Xu Duanyi tiba tepat waktu di aula pameran utama Pusat Pameran Beijing, Bapak Wang Shouwu mendampingi delegasi asing ke stan Universitas Tsinghua untuk mengunjungi mesin litografi proyeksi otomatis yang dikembangkan oleh Universitas Tsinghua, didampingi oleh banyak wartawan Tiongkok dan asing.

Xu Duanyi tidak tahu siapa orang-orang ini, jadi dia tidak berani mengajukan pertanyaan lebih lanjut. Dia dengan sopan menerima mereka untuk mengunjungi mesin litografi, dan menjawab semua pertanyaan mereka.

Pada saat itu, komunitas ilmiah Tiongkok sama sekali tidak memiliki konsep "hak kekayaan intelektual", dan mereka tidak tahu bagaimana menjaga kerahasiaan. Apa pun yang ditanyakan orang, mereka akan menceritakan semuanya.

Pada Maret 1991, "mesin litografi proyeksi langkah demi langkah penyelarasan otomatis generasi ketiga" yang dikembangkan oleh Universitas Tsinghua berpartisipasi dalam "Pameran Prestasi Kemajuan Teknologi Perusahaan Industri Nasional Pertama" di Balai Pameran Beijing. Gambar tersebut menunjukkan Xu Duanyi (tengah) memperkenalkan status penelitian dan pengembangan mesin litografi Tiongkok kepada para ahli yang menghadiri pertemuan tersebut.

Para ahli asing ini berjalan mengelilingi mesin litografi, mengamatinya dengan sangat cermat, dan mengajukan pertanyaan-pertanyaan yang sangat profesional; beberapa ahli bahkan merangkak di tanah, membelakangi mesin, dan dengan saksama mengamati struktur internal mesin litografi tersebut.

Barulah kemudian Xu Duanyi mengetahui bahwa anggota delegasi tersebut semuanya adalah ahli mesin fotolitografi dari Amerika Serikat dan Jepang.

Ketika para ahli dari Amerika Serikat dan Jepang melihat sendiri bahwa Tiongkok telah secara mandiri mengembangkan mesin fotolitografi kelas dunia dengan hak kekayaan intelektual yang lengkap meskipun diblokir dan dikenai embargo di luar negeri, mereka takjub dan bahkan berkata: "Tidak terbayangkan!"

Tak lama setelah para ahli Amerika dan Jepang pergi, para ahli fotolitografi dari negara lain juga berdatangan satu demi satu. Pada saat itu, hampir semua perusahaan dan produsen asing ternama yang memproduksi mesin litografi mengirimkan orang ke Beijing untuk mengunjungi dan memeriksa mesin litografi yang dikembangkan secara mandiri oleh Universitas Tsinghua. Mereka semua mengamati dengan sangat teliti dan sangat pandai mengajukan pertanyaan. Xu Duanyi menerima para ahli asing ini dengan ramah dan menjawab berbagai pertanyaan yang diajukan di tempat. Para ahli ini dengan tulus yakin bahwa Tiongkok telah mengembangkan mesin litografi secara mandiri dan dengan hangat mengundang Xu Duanyi untuk mengunjungi mereka guna melakukan pertukaran. Sayangnya, di antara para pengunjung, tidak ada perwakilan dari perusahaan Belanda ASML (ASML), yang kemudian menjadi raksasa di industri mesin litografi dunia. Pada saat itu, perusahaan ini belum berdiri.

Tak lama setelah pameran Beijing berakhir dan para ahli asing tersebut meninggalkan Tiongkok dan kembali ke negara masing-masing, "Komite Koordinasi Paris" internasional mengumumkan bahwa embargo ekspor mesin litografi proyeksi ke Tiongkok akan dicabut. Amerika Serikat dan Jepang, dua negara yang saat itu terutama memproduksi "mesin litografi proyeksi bertahap" di dunia, secara bersamaan mengumumkan bahwa mereka akan mencabut larangan ekspor ke Tiongkok dan dapat mengekspor mesin litografi proyeksi tersebut ke Tiongkok dengan harga yang lebih menguntungkan. Pada saat yang sama, sebuah senjata ampuh yang sangat menggiurkan ditawarkan - "Setiap perusahaan Tiongkok yang membeli mesin litografi perusahaan kami dipersilakan untuk mengajak para pemimpinnya mengunjungi perusahaan kami. Tiket pesawat pulang pergi, akomodasi hotel, dan semua biaya perjalanan akan ditanggung oleh perusahaan kami."

Pada saat itu, negara tersebut baru saja membuka diri. Dunia luar sangat menarik dan memikat bagi para pemimpin perusahaan Tiongkok. Mereka semua ingin mencari kesempatan untuk pergi ke luar negeri untuk melihat-lihat, bersenang-senang, dan memperluas wawasan mereka.

Akibatnya, banyak unit yang awalnya berencana membeli mesin litografi proyeksi yang diproduksi oleh Universitas Tsinghua berubah pikiran dan menelepon untuk mengatakan bahwa mereka tidak lagi menginginkannya. Bahkan Pabrik 109 dari Institut Semikonduktor Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, yang memiliki hubungan kerja sama jangka panjang dengan Universitas Tsinghua, dan unit-unit besar lainnya di Beijing, Shanghai, Tianjin, Wuxi, dan tempat-tempat lain, semuanya membatalkan pesanan mereka. Mesin litografi otomatis baru yang dikembangkan dan diproduksi oleh Universitas Tsinghua tidak memiliki pasar, dan telah kehilangan ruang hidupnya.

As a result, Xu Duanyi's team spent countless efforts to successfully develop the automatic lithography machine, an important and key equipment for the production and processing of chips, but it died. All the hard work and endless efforts over the years were all in vain.

Xu Duanyi, ilmuwan yang memimpin pengembangan mesin litografi pertama di Tiongkok, tidak lagi mampu membangun mesin litografi lainnya. Kita dapat membayangkan kesedihan batinnya. Dalam keputusasaan, ia harus mengucapkan selamat tinggal pada bidang penelitian dan pengembangan mesin litografi, dan mengalihkan perhatiannya ke penelitian cakram optik internasional yang sedang berkembang.

Sejak saat itu, tim Xu Duanyi di Universitas Tsinghua telah membuat prestasi luar biasa di bidang penelitian cakram optik. Penelitian dan pengembangan serta manufaktur cakram optik Tiongkok memimpin dunia, dengan volume produksi, penjualan, dan ekspor yang menempati peringkat pertama di dunia. Tiongkok telah menduduki tempat di dunia dan membuat dunia terkesan.

Xu Duanyi menjadi salah satu pendiri utama bidang penelitian cakram optik di Tiongkok. Ia memegang 67 paten Tiongkok dan 2 paten AS. Ia telah beberapa kali diundang untuk menjabat sebagai ketua konferensi optik internasional, memenangkan "Penghargaan Penemuan Nasional", penghargaan sains dan teknologi tertinggi di Tiongkok, dan diangkat sebagai kepala ilmuwan proyek penelitian dasar utama nasional.

Setelah Universitas Tsinghua berhenti memproduksi mesin litografi, situasinya semakin memburuk. Mesin fotolitografi yang diproduksi di luar negeri berbondong-bondong masuk dan dengan cepat merebut pasar Tiongkok.

Kini, setelah Tiongkok "mengayunkan pedangnya dari istana" dan meninggalkan penelitian, pengembangan, dan pembuatan mesin litografi, perusahaan produksi mesin litografi asing tidak memiliki pesaing, dan harga mesin litografi terus meningkat. Bertahun-tahun kemudian, mesin litografi otomatis menjadi barang langka, dan harganya meroket hingga ratusan juta dolar per unit, yang lebih mahal daripada sebuah pesawat terbang besar.

Tidak hanya mahal, negara-negara maju juga melarang penjualan mesin fotolitografi ke Tiongkok dan hanya menjual chip ke Tiongkok. Beberapa negara telah mencekik Tiongkok dalam pasokan produk chip, dan perusahaan semikonduktor Tiongkok hanya bisa berjuang dalam keputusasaan.

Seperti yang diprediksi Xu Duanyi: "Mesin litografi masa depan mungkin akan mengalami inovasi dan perkembangan teknologi yang besar."

After the development and manufacturing of lithography machines in China came to a halt, the development of lithography machines abroad has continued to develop and reach new heights. Now, the chips produced by high-end lithography machines developed by developed countries have reached the nanometer level.

Situasinya sangat serius. Para pemimpin dengan visi strategis di antara pimpinan senior juga telah melihat masalah ini dan berharap Universitas Tsinghua akan melanjutkan penelitian dan pengembangan serta pembuatan mesin litografi otomatis...

Saat ini, Xu Duanyi telah pensiun dan anggota kunci timnya tersebar. Tidak mudah untuk menyusun kembali tim penelitian ilmiah tingkat tinggi yang sehebat dulu!

Penafian: Artikel ini direproduksi dari "Literature and History World", yang mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual. Harap sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya.

Nomor telepon perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/FAX: +86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li

QQ: 332496225 Manajer Qiu

Alamat: Ruang 809, Gedung C, Gedung Teknologi Zhantao, No. 1079 Jalan Minzhi, Distrik Baru Longhua, Shenzhen