光刻機，這臺可以賣到上億歐元的精密設(shè)備，是通過紫外光作為“畫筆”，把預(yù)先設(shè)計好的芯片電子線路書寫到硅晶圓旋涂的光刻膠上，精度可以達(dá)到頭發(fā)絲的千分之一。舉個例子，華為海思成功設(shè)計開發(fā)了麒麟系列芯片，想要真正做成手機芯片，就需要臺積電利用光刻工藝來進(jìn)行代工制造。
光刻的原理和過程一般是這樣的：首先制備出芯片電路圖的掩膜版，然后在硅片上旋涂上光刻膠，利用紫外光源通過掩膜版照射到光刻膠上。經(jīng)過對準(zhǔn)曝光后，紫外光照射到區(qū)域的光刻膠會因為化學(xué)效應(yīng)而發(fā)生變性，再通過顯影作用將曝光的光刻膠去除，下一步采用干法刻蝕將芯片電路圖傳遞到硅晶圓上。
現(xiàn)代光刻工藝一般包含硅晶圓的清洗烘干，光刻膠的旋涂烤膠，對準(zhǔn)曝光，顯影，刻蝕以及檢測等多重工序。由于現(xiàn)代芯片的復(fù)雜性，生產(chǎn)過程往往需要經(jīng)過幾十次的光刻，耗時占據(jù)了芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一半，光刻成本也達(dá)到了生產(chǎn)成本的三分之一。
光電團隊武漢國家技術(shù)研究中心團隊利用兩束激光在自主研發(fā)的光刻膠上突破光束衍射極限，利用遠(yuǎn)場光學(xué)成功雕刻出一條寬9nm的線段，實現(xiàn)了從超分辨率成像到超擴散極限光刻的重大創(chuàng)新。然而，從技術(shù)實驗室成功，到可批量化大批制造的商用設(shè)備，依舊還有很長的路要走。特別是需要幾萬個零部件要達(dá)到高精準(zhǔn)度的高端光刻機，其中的關(guān)鍵高精度零部件比如鏡頭、光源、軸承等，目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的制造水平還暫時達(dá)不到，需要長期聯(lián)合攻關(guān)，我們的任務(wù)依舊艱巨而繁重。
;){kind=link}