一、前言 ???隨著華為華為Mate 60 Pro的出現(xiàn)，預(yù)示著中國(guó)芯片大規(guī)模制造工藝已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，雖然還有所差異，但是不在為集體產(chǎn)業(yè)被卡脖子而擔(dān)心。但是，我覺(jué)得依然不夠，其實(shí)從2016前后我就在了解芯片制造的工藝原理，尤其是光刻機(jī)的工作過(guò)程。雖然有了這次突破，我一直在思考一個(gè)問(wèn)題。能不能顛覆式的改變現(xiàn)有的芯片光刻工藝，在現(xiàn)有芯片生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上提高數(shù)倍效率的同時(shí)，保持高精度。 ??我們知道目前用的最先尺寸的光源是紫外線，但是因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)的問(wèn)題，要想讓其精度達(dá)到現(xiàn)有的幾納米，那就必須在光源所過(guò)之處安裝數(shù)量眾多的鏡片對(duì)光源進(jìn)行壓縮，綜合下來(lái)，整個(gè)光源部分的重量接近一噸。而光刻機(jī)需要長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，這就導(dǎo)致要想長(zhǎng)時(shí)間維持其穩(wěn)定性非常困難。 ???所以，我就一直在思考，能不能想個(gè)辦法對(duì)光源及光刻部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，而后因?yàn)楣庠床糠直缓?jiǎn)化，我們可以將光刻機(jī)設(shè)計(jì)成數(shù)控車(chē)床那樣，一個(gè)光刻機(jī)設(shè)計(jì)安裝多個(gè)光源和光刀，這樣一臺(tái)光刻機(jī)可以同時(shí)在多塊光源上面進(jìn)行光刻，同時(shí)我們也可以將光刻機(jī)的光刀設(shè)計(jì)成加工中興哪種多軸可以進(jìn)行360度工作的，多軸多角度關(guān)刀，你比如當(dāng)一個(gè)晶圓的兩面陡涂抹上光刻膠以后，擁有多軸多角度的光刻機(jī)可以同時(shí)在晶圓的兩面進(jìn)行光刻。 ???除了上述，還有更加瘋狂的想法。那就是用數(shù)字光刻機(jī)代替現(xiàn)有的掩膜光刻機(jī)，就是像數(shù)碼相機(jī)代替以前的膠卷相機(jī)。 ????雖然一直在思考，但是就是卡在哪里。沒(méi)想到今天突然靈光乍現(xiàn)，有了解決方案。 二、數(shù)碼光刻機(jī) ????所謂的數(shù)碼光刻機(jī)就是顯示器原理的反向利用，就是用顯示器和光源投影的結(jié)合代替現(xiàn)有的掩膜投影，就是控制顯示屏顯示想要的圖案，讓后用光源照射穿過(guò)顯示屏后進(jìn)行光刻。剛開(kāi)始我選擇液晶屏，但是通過(guò)查閱相關(guān)資料，通過(guò)對(duì)像素尺寸的換算，目前像素最高的液晶顯示屏換算成尺寸也只達(dá)到微米級(jí)別，與現(xiàn)有的光刻尺寸相差十萬(wàn)八千里，所以放棄了，讓后被卡在這。不光因?yàn)殪`光乍現(xiàn)，依然相到了辦法。 ???那就是借助納米機(jī)器人，已知的最小尺寸的納米機(jī)器人直徑70納米，長(zhǎng)度400納米。所以，我們可以利用納米機(jī)器人實(shí)現(xiàn)我設(shè)想的數(shù)碼光刻機(jī)，首先將納米機(jī)器人排列起來(lái)制造一個(gè)叫做納米顯示屏的玩意，當(dāng)然這玩意可以代替現(xiàn)有的液晶顯示屏。但是這個(gè)納米顯示屏和現(xiàn)有的顯示屏有很大的區(qū)別，基于光刻的需要，納米顯示屏具有雙向透光性和雙向不透光性，如果需要顯示屏的某個(gè)區(qū)域透光，那這個(gè)區(qū)域的納米機(jī)器人進(jìn)行改變?yōu)橥腹鉅顟B(tài)，如果不想某個(gè)區(qū)別透光，那這個(gè)區(qū)域的納米機(jī)器人就關(guān)閉透光性的同時(shí)，其還有吸收光線的功能，這些光線會(huì)被納米機(jī)器人吸收后作為其補(bǔ)充能量。 ???當(dāng)納米顯示屏研發(fā)成功以后，我們就可以用來(lái)代替掩膜，但是因?yàn)榧{米機(jī)器人的尺寸相對(duì)于需要光刻的精度依然相差太遠(yuǎn)，這個(gè)時(shí)候我們就需要研發(fā)陣列式的納米光源，其原理和納米顯示屏差不多，只不過(guò)排列構(gòu)成的納米機(jī)器人會(huì)發(fā)射光源，因?yàn)槭菑募{米角度發(fā)射光源，讓后納米機(jī)器人在發(fā)射光的時(shí)候還可以進(jìn)行壓縮。如果還不夠，還可以利用最新發(fā)明的光收縮技術(shù)對(duì)光源進(jìn)行壓縮（?加州大學(xué)圣地亞哥分校的電氣工程師開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，可以提高普通光學(xué)顯微鏡的分辨率，使其可用于直接觀察活細(xì)胞中更精細(xì)的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)。有了它，傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡可用于以高達(dá) 40 納米的分辨率對(duì)活的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。?該技術(shù)還能夠以超高軸向分辨率（約2納米）成像 ）。 ???因?yàn)閿?shù)碼光刻機(jī)利用的是納米技術(shù)，所以，可以對(duì)光刻尺寸大小進(jìn)行任意微調(diào)，這樣可以光刻出更加復(fù)雜的電路圖形。 三、多軸多角度光刻機(jī) ???有了數(shù)碼光刻機(jī)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，光源部分結(jié)構(gòu)被大大簡(jiǎn)化，這樣我們可以向數(shù)控加工中心那樣，一臺(tái)光刻機(jī)安裝多個(gè)光刀，每個(gè)光刀的角度可以不一樣，而且因?yàn)楣庠词羌{米級(jí)別，所以可以長(zhǎng)時(shí)間保持高精度的穩(wěn)定性，就是說(shuō)光刻的誤差不超過(guò)納米級(jí)別。感覺(jué)更加靈敏。 四、真空光刻 ???我個(gè)人認(rèn)為真空環(huán)境能夠保持光刻精度的穩(wěn)定性，因?yàn)檎婵罩袝?huì)隔絕一些地球環(huán)境的影響，一個(gè)例子就是液體的流動(dòng)性會(huì)降低，所以，我們可以將晶圓垂直豎直起來(lái)，當(dāng)我們?cè)谄鋬擅嫱磕ü饪棠z的時(shí)候，應(yīng)該可以垂直落下，不過(guò)這個(gè)只是猜想，具體請(qǐng)驗(yàn)證。 五、感光光刻膠 ????其實(shí)這個(gè)設(shè)想是在被卡住之前費(fèi)勁想出來(lái)的，現(xiàn)在有了數(shù)碼光刻機(jī)應(yīng)該沒(méi)必要。但是我覺(jué)得還是把他寫(xiě)出來(lái)吧。 ???其實(shí)光刻膠就是一種對(duì)光比較敏感的感光材料，光的照射使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，這種改變尤其特定物理理論作為支撐。對(duì)此，我甚至設(shè)想過(guò)，能不能研發(fā)一種超級(jí)敏感的光刻材料？被特定的光照射以后，被照射的部分因?yàn)榘l(fā)生收縮變得相對(duì)堅(jiān)硬（這個(gè)和現(xiàn)有的光刻膠是反向的），當(dāng)然收縮以后留有縫隙，讓后放入特定的環(huán)境進(jìn)行電離（這個(gè)特定的環(huán)境充滿金屬元素組成的氣體），當(dāng)電離發(fā)生之后，那些金屬元素會(huì)通過(guò)縫隙滲透到光刻好的芯片線路或者二極管里面，這個(gè)有點(diǎn)像現(xiàn)在芯片制造的參雜。 ???除了前述，還有一種方法，那就是光刻膠里面本身就含有要參雜的物質(zhì)，在光刻的過(guò)程中或者光刻以后，通過(guò)不同的方式進(jìn)行激活讓其光刻膠里面含有參雜物質(zhì)轉(zhuǎn)產(chǎn)形態(tài)完成參雜，當(dāng)然因?yàn)閰㈦s需要多種，所以對(duì)于不同的參雜物質(zhì)采用不同的激活方式，例如有的采用浸泡，有的采用電離。 ?五、結(jié)束 ???設(shè)想到此為止，不過(guò)有些話不得不說(shuō)。因?yàn)槭澜邕@么大，什么人都有。還是那句話，每個(gè)人想法不同，你可以不認(rèn)同，但是我不想和你針對(duì)。也許最大的問(wèn)題，就是沒(méi)有說(shuō)清楚具體的理論依據(jù)。我個(gè)人覺(jué)得沒(méi)有必要，因?yàn)閺氖逻@個(gè)領(lǐng)域的人才眾多，有的已經(jīng)在這個(gè)行業(yè)干了最少十幾年。所以，在理論方面是非常扎實(shí)，我認(rèn)為在這些人面前說(shuō)理論就是班門(mén)弄斧，所以他們最需要的不是理論，而是一些可以給他提供靈感設(shè)想或者想法。 ?