2026-68
在半導體制造的漫長流程中，光刻無疑是成本高昂且至關重要的環節。傳統的光刻技術高度依賴掩膜版，掩膜版就像是一張包含著電路藍圖的照片底片。然而，制作一塊先進工藝的掩膜版不僅需要耗費數百萬甚至上千萬人民幣的資金，還需要長達數周的周期。在芯片設計日益復雜、產品迭代速度不斷加快的今天，掩膜版的高昂成本和長周期成為了創新的一大阻礙。為此，無掩膜光刻技術應運而生，為特定領域的芯片制造提供了一條靈活且經濟的路徑。無掩膜光刻，顧名思義，是指在光刻過程中不使用物理掩膜版，而是通過控制光源直接在光...
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在現代科技的宏大圖景中，有一項技術默默地支撐著從智能手機到航天器的幾乎所有設備，這就是微納加工技術。微納加工是指在微米乃至納米尺度上，對材料進行圖形化、刻蝕、沉積和改性的一系列工藝集合。它是現代半導體工業的基石，也是探索微觀物理世界、開發新型器件的核心手段。微納加工技術的核心流程可以概括為“加法”和“減法”兩大類工藝。其中，“圖形化”是整個流程的靈魂，通常通過光刻技術來實現。光刻利用特定波長的光，將掩膜版上的復雜電路圖形轉移至硅片表面的光刻膠上。隨后，刻蝕工藝作為“減法”，將...
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隨著數據流量的指數級增長，傳統的基于銅線的電互聯技術在帶寬、功耗和延遲方面逐漸力不從心。光子芯片，利用光波作為信息載體，具有大帶寬、低延遲、抗電磁干擾等天然優勢，被視為未來計算與通信系統的重要基石。然而，光子芯片之間、以及光子芯片與電子芯片之間的高效互聯，一直是一個棘手的技術難題。在這一背景下，PWB(光子引線鍵合)技術脫穎而出，成為了解決光互聯瓶頸的革命性方案。光子芯片的工作原理決定了其對對準精度的要求。傳統的光子芯片互聯通常依賴于光柵耦合器或邊緣耦合器，這要求芯片在封裝時...
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在半導體產業飛速發展的今天，算力的提升似乎已經成為了一種常態。然而，隨著摩爾定律的步伐逐漸放緩，單純依靠縮小晶體管尺寸來增加芯片性能的路線正面臨物理極限的挑戰。當單顆芯片的計算能力達到一定高度時，如何將多顆芯片高效地連接在一起，成為了解決系統級算力瓶頸的核心命題。這就是“芯片互聯”技術所要解決的根本問題。芯片互聯，顧名思義，是指芯片與芯片之間、或者芯片內部不同模塊之間的信號與數據傳輸通道。在早期的集成電路設計中，芯片互聯主要依賴于傳統的PCB板級走線。然而，隨著數據傳輸速率的...
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雙光子聚合技術是一種基于非線性光學效應的微納三維打印方法。與傳統的單光子光刻不同，雙光子聚合利用光刻膠同時吸收兩個光子的能量才能引發聚合反應，而這兩個光子的吸收概率與光強的平方成正比。因此，只有當激光聚焦點的光強足夠高時，聚合反應才顯著發生，焦點周圍的低光強區域幾乎不產生任何反應。這一特性使雙光子聚合能夠突破衍射極限，實現亞百納米尺度的三維結構加工。雙光子聚合系統的核心是一臺飛秒脈沖激光器。飛秒激光具有峰值功率和極短的脈沖寬度，能夠在極短的時間內將能量注入焦點體積，同時避免熱...
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無掩膜光刻是一類不依賴物理掩模版實現圖形轉移的光刻技術的統稱。在半導體行業邁入極紫外光刻時代的同時，無掩膜方案因其在靈活性、成本和快速響應方面的優勢，在眾多應用場景中展現出獨特的競爭力。從廣義上講，激光直寫、電子束光刻和基于空間光調制器的數字光刻都屬于無掩膜光刻的范疇。一方面，通過掩模版進行一次曝光即可完成整個晶圓上百萬個芯片的圖形轉移，生產效率；另一方面，掩模版的制造成本隨節點精進而急劇攀升，一套先進節點的掩模版組費用可達數百萬美元，而且任何設計修改都需要重新制版。這種經濟...
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激光直寫是一種無需掩模版的微納加工技術，它通過聚焦的激光束在感光材料表面直接寫入所需的圖形結構。與依賴掩模版的傳統投影光刻相比，激光直寫在原型制作、小批量生產和復雜三維結構加工方面具有獨特的靈活性，被認為是光刻技術從“硬掩模”走向“數字光刻”的重要體現。激光直寫系統的核心部件包括激光光源、光束掃描機構和精密位移平臺。光源的波長決定了可達到的最小特征尺寸，根據衍射極限原理，聚焦光斑直徑與激光波長成正比。因此，深紫外激光器能夠獲得更細的線寬，而可見光或近紅外激光則適用于微米尺度的...
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微納加工技術是指特征尺寸在亞微米至納米量級的結構加工方法，它是現代微電子、微機電系統和光子學器件制造的技術基石。與傳統的宏觀機械加工不同，微納加工涉及的尺度接近甚至小于光波的波長和電子的平均自由程，許多宏觀尺度下可忽略的物理效應變得至關重要，這也決定了微納加工所采用的技術路線有著本質上的特殊性。光刻技術是微納加工的核心環節。它通過輻照源對感光材料進行選擇性曝光，將掩模版上的圖形轉移到光刻膠上。深紫外光刻使用193納米波長的光源，配合浸沒式技術和多重曝光方案，能夠實現7納米乃至...
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