最近，一位本科生自制光刻機的視頻火了。是的，你沒聽錯，大連理工大學化工學院的學生彭譯鋒，竟然憑著一張圖紙成功在家里搭建了納米級光刻機，還成功光刻出~75微米（75000納米）的孔徑。

　　這位同學還在讀本科，整個制造過程都是在一間超簡陋的小書桌上完成的，全部數學演算全靠一張白板，所有的材料都堆放在桌上地上，簡直就是“家居實驗室模范”。

　　大概長這個樣子  ，非常接地氣了。

　　彭同學在視頻中表示，他制造光刻機的圖紙來自自己西安電子科技大學的同學，圖紙大概長下圖這個亞子。彭同學也正是憑借著這張圖紙，完整復刻了整臺納米級光刻機。

　　小彭同學拿到圖紙第一反應：這不是兩臺顯微鏡嘛？

　　其實早在今年5月，彭同學已經發布了一個半導體光刻教程-1CM工藝教程成果，目前75μm工藝是在1cm的研究上研究出來的，當時由于時間有限，所以他之前完成了一層，真正量產的芯片不止一層，這里是做一個簡單的示范。

　　在他的其它視頻中是有做準備工作的，比如培養單晶硅片，需要把整個硅片的表面全部用氧化層覆蓋。光刻掩板也需要小心放置，非常的脆弱，容易直接碎掉。Nmos板掩蓋部分還需要上膠水。

　　目前的研究成果他大概花了半年自己琢磨出來的，最早的興趣來自高中的時候，那個時候還沒有視頻和資料，但是他就是想自研芯片。

　　并且彭同學也想通過視頻給大家證明，環境怎么樣不重要，有動手能力和興趣就足夠啦！

　　專業技術，超低成本，挑戰自制光刻機的極限

　　小彭同學在一段21分鐘的快進視頻中呈現了自制光刻機的整個過程。

　　首先他先自建微納米平臺，兩臺顯微鏡加一個激光雕刻機等部件就位。雕刻機的功率是500毫瓦。由于硅片具有反射性，所以在雕刻時必須要帶上護目鏡。

　　左邊這臺帶屏幕的顯微鏡還是找同學借的，主要是用來觀察實驗結果的。

　　還有懸涂設備，用來懸涂比較大的設備。用顯微鏡改裝成微縮光刻機，用普通的鏡頭先對焦，對焦好以后再用光刻的鏡頭進行操作。

　　光刻鏡頭是用錫紙改裝的，起到散熱和遮蔽外泄紫外線的作用。連接線加LED紫外燈，大約10瓦的功率，由于紫外線容易對人體造成傷害，所以務必要用錫紙做遮掩，鏡頭里也需要掩膜以及游標卡尺，黃光燈來配合。

　　芯片少不了光刻膠這種原料，小彭同學花了不少力氣，終于淘到了一小瓶光刻膠（150元），光刻膠的外袋是黑色遮光的，但Bug是裝光刻膠的瓶子卻是透明的，所以說不能一拿到手就打開，一旦隨意打開就容易全部曝光了，最好是在黃光（特定區域）的背景下打開。還要把光刻膠進行分裝，大概每次3-4ml，取膠劑、顯影液就準備自己調試一下。

　　由于光刻膠的瓶子都是日本進口的，小彭同學不禁感嘆：我們還有很多需要學習的地方，比起現有的技術還有很大的距離。

　　配置顯影液，使用袋裝的氫氧化鈉，為什么沒有用成品顯影液呢？因為小彭同學還是學生，預算不夠，僅有的錢拿去買光刻膠了，配上某臣氏的蒸餾水，雖然不是鏈子級別的超純水和去離子水，但是蒸餾水也能湊合。經過反復調試，配置的顯影液的PH值大概在9.3左右，需要配置500ml左右。

　　再就是預熱加熱臺，110°C，打開除濕用的凈化器。

　　仔細閱讀光刻膠說明書。把玻璃片進行懸涂之前，要用氮氣除去表面的灰塵。

　　再開始滴一些光刻膠，就可以開始懸涂了。細節部分也很充分，風扇的轉數需要達到4000轉以上，否則達不到效果。

　　懸涂完成后放在預熱好的加熱臺上，放置時間為90秒，過程中最好用錫紙蓋上，以免灰塵異物落在玻璃片上。

　　接下來就可以進行工藝參數的設置，速度調成2000左右，功率調到40%，選擇點雕刻，并選擇每mm兩個點，停留時間為2毫秒，全部設置好后，開啟熱光模式。

　　然后進行對焦，就可以開始光刻了。

　　再拿出剛配好的顯影液，不要倒太多，以免濃度過高，沒有空間可以稀釋以及補充堿液。

　　配置妥當后，反影就可以開始了。玻璃片的表面會有紅色物質生成，是重新溶解的光刻膠。

　　由于是自配的顯影液，所以在某些參數的位置掌握得不太好。

　　顯像的位置不是很明顯，只能看到一片玻色顯影。

　　如果要看詳細的，只能在顯微鏡下面看，有的地方是被腐蝕得不是很好。并在中等位列的情況下，是可以看到做出來的效果還可以，黑影的位置是在剛剛處理得不夠充分，還缺少一些腐蝕時間。

　　最高分辨率的情況下，一個點的結構：

　　根據對孔徑的測量，大概是75μm的直徑。

　　網友評論：用最簡陋的設備嘗試最有趣的事

　　目前，小彭同學的視頻已經有了20萬的播放量。網友們對此評價也相當高。

　　有的網友勸小彭同學畢業后直接去上海微電子應聘，評論區也有專業人士邀請他一起合作研發。

　　中國何時能摘取這只“工業上的皇冠”？

　　光刻機技術一直被譽為“工業之光”“工業上的皇冠”。

　　成功生產半導體芯片的技術主要分成，濕洗、光刻、離子注入、干蝕刻、濕蝕刻、等離子沖洗、熱處理、快速熱退火、退火、熱氧化、化學氣相淀積（CVD）、物理氣相淀積（PVD）、分子束外延（MBE）、電鍍處理、化學/機械處理、晶圓測試和晶圓打磨，經過這些步驟都成功后，才能出廠封裝。

　　看著步驟挺多，但是再看看制作工序，其中的第二步就是光刻，也就是說，如果我們還沒有掌握5納米和7納米的技術工藝，后面的工藝基本就無法繼續。

　　為了能研發出我們國家的自產芯片，不知道有多少優秀的人才正在日以繼夜地進行苦心鉆研，早日國產化，是我們每一個中國人的心愿。

　　就像小彭同學的評論里說的那樣：他放上這個手把手微納加工平臺的組裝教學視頻，以專業技術、超低成本，挑戰自制光刻機的極限-75μm工藝，只為喚醒更多新生力量對科技的追求和探索！

　　我們也祝他，

　　早日夢想成真。