哈工大再获突破！成功研制激光干涉仪，对光刻机贡献有多大？

2022年12月7日，哈工大宣布“高速超精密激光干涉仪”荣获金燧奖金奖，引得网友直呼，突破了光刻机的关键技术，甚至说国产芯片将突破掣肘，那这到底是真是假，这项技术到底有什么作用呢？

2022年12月7日，哈工大宣布“高速超精密激光干涉仪”荣获金燧奖金奖，引得网友直呼，突破了光刻机的关键技术，甚至说国产芯片将突破掣肘，那这到底是真是假，这项技术到底有什么作用呢？

光刻机的重要性

在通讯和网络相关领域中，芯片起着至关重要的作用，同样也成了许多人关注的对象，但它的制作也成了不少人的心病，也就是在晶圆上用光刻机刻出电路，然后把晶体管连接起来。

但说起来简单操作起来可不容易，在指甲盖大小的晶圆上安装数以亿计的晶体管，要想将这些晶体管连接起来，只能采用的纳米级的电路，所以这也就必须要用到我们说的——光刻机。那这个光刻机到底难在了哪里，我国的光刻机研发又走到了哪一步了呢？

光刻机的难点

我们都知道光刻机属于是全球顶尖的科技，并不是某一企业就可以全部掌握的技术，就拿瑞士的ASML（阿斯麦）来说，它最先进的EUV光刻机有10万个零部件，分别来自于全球5000家供应商，自主的技术其实不到10%，所以我们要想解决光刻机问题，是必须要实现关键技术的国产化。

而光刻机主要就是由激光光源、物镜系统以及工作台这三个核心部分组成，它们之间相互配合就是为了完成更为精确的光刻，数值越小芯片性能也就越强，当然难度也就大。

就拿激光光源来说，为了实现更精确的光刻，就必须要提高分辨率，那就只有两种方法，分别是减少光源波长或提高数值孔径，单是其中一项就很难实现，就好比一个普通人拿乒乓球连续两次击中正在飞行的苍蝇，难度可想而知。

所以目前最顶尖的光刻机的光源波长达到13.5nm，也被称为极紫外光。我国的哈工大已经研发出的DPP-EUV光源，使我国初步掌握了极紫外光刻的核心光学技术。

接着说说数值孔径提高的方法，那就是改变环境的折射率，折射率越大孔径也就越大，于是人们研究出了浸入式光刻机，也就是前面提到的工作台，它是将光学系统浸入水中，通过水来进行折射，从而实现更高的折射率提高数值孔径。

我国的华卓精科就已经掌握了双工件台核心技术，研制了干式双件台以及浸没式双件台，但目前仍然有一些问题需要解决，就比如如何保证液体不会对镜头造成污染，不会产生气泡等等。

最后就是物镜系统，类似于镜头，它的作用是精确成像、控制像差，一般光刻机需要29枚镜头，而且每一枚镜头的平整度非常高，就是为了尽可能完美地将模板复刻在芯片上。据了解，我国的长春光机所已经突破了光刻机核心部件“光学投影物镜”制造关键技术。那是不是就有朋友想问了，高速超精密激光干涉仪和光刻机的这些核心系统，又有什么关系呢？

激光干涉仪和光刻机有何关系

高速超精密激光干涉仪的探测头体积小，可以嵌入到试验装置或精密装备中，在狭小的空间中进行测量任务，再加上它只需要单根光纤就可以连接探测头和主机，更容易完成超精密地测量目标，可以对晶圆、物镜系统、工作台位置的超精准定位，从而为我国高端光刻机研发提供嵌入式在线测量手段，为纳米计量测试提供核心仪器。

如果没有配套的激光干涉仪，国产光刻机等设备的调试、生产工作就无法进行，所以也属于关键技术之一。它的出现不仅解决了我国高端装备发展的“卡脖子”问题，还可以将校准结果溯源至激光波长，提高校准的不确定度，从而解决该领域存在的测不准、测不精、测不快的核心难题，可以说该设备的核心技术突破，也是实现高端光刻机设备国产化的重要条件。

另外在这里，怂叔还想说一下，新技术的突破从设想与实验室环节到量产都需要时间，也存在变数，所以我们要脚踏实地，才有望在5~10年内从根源上解决光刻机的难题。