將光刻掩膜版與涂上光刻膠的晶圓片對(duì)準(zhǔn)，用一定波長(zhǎng)的紫外光經(jīng)過光刻掩膜版照射晶圓片，使晶圓片上受光照的光刻膠的特性發(fā)生變化，即曝光。
高端IC制造光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)是光刻機(jī)的“心臟”，是典型的超精密光學(xué)系統(tǒng)，是人類目前研制出的最為精密、最為復(fù)雜的光學(xué)儀器。
“在此之前，高端光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)在全球只有兩家能做：蔡司和尼康，并且對(duì)我們技術(shù)封鎖。”在IC China 2017展會(huì)上，長(zhǎng)春國科精密光學(xué)技術(shù)有限公司市場(chǎng)企劃部經(jīng)理李佩玥博士說道，“我們是一支百余名80后著名高校碩士、博士為主體、并富有強(qiáng)烈歷史使命感的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。高端光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)，我們要自己來做！”
長(zhǎng)春國科精密光學(xué)技術(shù)有限公司市場(chǎng)企劃部經(jīng)理李佩玥博士
九年風(fēng)云集一鏡
2007年，長(zhǎng)春光機(jī)所和上海光機(jī)所組建論證團(tuán)隊(duì)，并啟動(dòng)02專項(xiàng)“高端光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)”的項(xiàng)目論證工作；2009年，項(xiàng)目獲批啟動(dòng)，高端光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)開始承接02專項(xiàng)90nm光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)研制任務(wù)，長(zhǎng)春團(tuán)隊(duì)致力于物鏡系統(tǒng)研發(fā)，上海團(tuán)隊(duì)致力于照明系統(tǒng)研發(fā)；2012年，團(tuán)隊(duì)帶頭人、90nm ArF光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)首席科學(xué)家楊懷江博士對(duì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，引入系統(tǒng)工程思想，構(gòu)建面向復(fù)雜產(chǎn)品研發(fā)的集成化產(chǎn)品開發(fā)策略，劃分了9個(gè)專業(yè)組，采用矩陣式管理，為項(xiàng)目的成功研發(fā)奠定基礎(chǔ)；2014年，長(zhǎng)春國科精密光學(xué)技術(shù)有限公司注冊(cè)成立；2016年9月，我國首套NA0.75光刻投影物鏡實(shí)現(xiàn)交付；2017年4月，我國首套NA0.75光刻照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交付。
照明系統(tǒng)和物鏡系統(tǒng)是光刻機(jī)的重要組成部分，其性能的好壞對(duì)光刻成像質(zhì)量起決定性作用。據(jù)悉，長(zhǎng)春和上海的兩個(gè)團(tuán)隊(duì)所共同負(fù)責(zé)的國產(chǎn)90nm ArF光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)已于2017年7月首次曝光成功，并于2017年10月24日通過了02專項(xiàng)組織的整機(jī)環(huán)境下的驗(yàn)收測(cè)試，其最終曝光實(shí)測(cè)分辨率達(dá)到了85nm的理想結(jié)果。
IC China2017展會(huì)中，觀眾參觀國科精密曝光光學(xué)系統(tǒng)
李佩玥博士認(rèn)為，曝光光學(xué)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是“難”：“曝光光學(xué)系統(tǒng)是工程光學(xué)領(lǐng)域最復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，我國此前在此技術(shù)上積累幾近為零。研發(fā)過程涉及到光學(xué)加工、光學(xué)檢測(cè)、光學(xué)鍍膜、機(jī)械加工、機(jī)械檢測(cè)、結(jié)構(gòu)裝調(diào)、精密控制等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，毫不夸張地說，除了光學(xué)材料和機(jī)械材料需要從外部采購，上述每一個(gè)單元技術(shù)均要在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部做到世界先進(jìn)水平，而后，再在設(shè)計(jì)過程中不斷梳理各單元技術(shù)間的耦合關(guān)系，并逐步將這種耦合關(guān)系優(yōu)化至最優(yōu)狀態(tài)，這個(gè)過程的難度非常大。”
80后團(tuán)隊(duì)的使命感
國科精密作為國家科技重大專項(xiàng)02專項(xiàng)支持的唯一高端光學(xué)技術(shù)研發(fā)單位，正在承擔(dān)NA0.82、NA1.35等多種類型高端IC制造投影光刻機(jī)曝光光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)工作。
其團(tuán)隊(duì)主體由百余名“80后”985高校碩士、博士等高端技術(shù)人員組成，堅(jiān)持九年只為解決我國集成電路裝備領(lǐng)域曝光光學(xué)系統(tǒng)的有無問題，用李佩玥博士的話說，“我們靠的是情懷！是信念！是我們的歷史使命感！”
“在此之前，國內(nèi)在曝光光學(xué)系統(tǒng)方面的積累幾近為零，我們就是從零起步，從2007年組建論證團(tuán)隊(duì)到2016年首套物鏡系統(tǒng)交付，我們用了整整九年！” 李佩玥感嘆，“解決國家戰(zhàn)略需求！正是這種信念將我們的團(tuán)隊(duì)聚在一起，攻堅(jiān)克難，勇往直前。”
從無到有，國科精密已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“0”的突破，雖然目前仍與國際一流水平存在一定差距，但這樣一支充滿使命感的團(tuán)隊(duì)將會(huì)繼續(xù)朝著新的目標(biāo)前進(jìn)。李佩玥博士表示，“21世紀(jì)是光的世紀(jì)，我們已經(jīng)掌握了核心的高端光學(xué)技術(shù)，未來市場(chǎng)的大門已經(jīng)向我們敞開，相信我們的技術(shù)能夠做到真正意義上的“為國所用、為民所用”。希望未來能夠與各行業(yè)的用戶一起，共同開拓國際化高端光學(xué)細(xì)分市場(chǎng)！”