要制造芯片，首先必须获得光。人类是如何利用这种虚无缥缈、无法触摸的光，来雕刻出精致无比的芯片呢？

为什么光刻技术在芯片制造的所有工序中扮演着基础的角色？

在晶圆厂中，光刻的流程具体包含哪些步骤呢？

接下来让我通过这篇科普文章为大家解密一下：

从硅片到芯片的转变过程，让我们从光刻和光刻机开始：光刻，如其名，就是用光来雕刻目标样品，因为目前人类了解到的最快的速度就是光速，而速度可以决定产量，产量可以带来利润，这同时也为目前飞速发展的物联网时代提供了基础。

那么光是如何被使用而实现光刻的呢？

答案就是利用光刻机，光刻胶和掩膜版。光刻机是发出指定波长的光，利用它往硅片上打光，而硅片则必须提前进行匀胶，烘烤以保证光刻胶在硅片上的均匀性和无气泡，这样利用光刻机就可以在硅片上刻蚀图案了；掩膜版的作用则是给硅片提供一个提前设计好的图像，这个图像就是我们所熟知的集成电路的雏形，目前随着光刻机的发展，也有无需掩膜版的光刻机，好处就是节省成本的同时，还能根据客户自己的需求进行图案设计，当然也有一定的坏处：就是不能量产，同时不能进行大规模的光刻；而我们熟知的大的半导体制厂，例如位于荷兰的艾司摩尔公司，他们则使用的是利于大规模量产的有掩膜的光刻机。

我们的答案分为以下几个步骤：

第一步：对硅片进行清洗，先是利用有机溶液去除表面杂质，例如使用丙酮，异丙醇，酒精，为了更好的清洗往往这一步会配合超声清洗机，使得杂质和液体充分溶和，以达到清洗的目的；清洗的步骤最后，会放入等离子体清洗机内，以为后面更好的旋涂光刻胶做好准备。

第二步：则是在目标硅片上旋涂光刻胶，而根据工程师的使用目的不同，光刻胶又分为正胶和负胶，两者的区别在于光的照射区是否存在胶体变性，正胶是照射区是胶体变性区，负胶则相反，胶体变性以后利用固定的显影液区冲洗，显影液也是一种有机液体，根据名字去理解，就是让目标图像呈现在衬底上的意思，而显影液的作用区域则是胶体的变性区域；旋胶结束后，要用固定温度，对硅片进行烘烤，以保证胶体同硅片充分接触，除去水分和气泡，然后放入光刻机中，按照固定步骤进行曝光。

第三步：在获得想要的逻辑图形的情况下，对芯片进行镀膜，以获得想要的逻辑电路，让其能够进行逻辑运算，运算的基础则是进行电信号和数字信号的转换，所谓电信号则是在设计的图形中实现有目的的通电功能，具体功能不同，会有很多细分领域，比如想要实现光电探测功能，则是需要目标材料，在加入光照后，同暗态情况下，表现出不一样的性质，一般情况下，镀膜需要的金属则是金等一类具有很好导电性质的金属。

    而第一步，所使用到的是旋胶烘焙显影一体机，目前国际市场上，基本被日本东京电子公司所垄断，它的市场占有率可以达到百分之八十，同样在业内具有很高知名度的芯片设备供应商则是位于荷兰的艾司摩尔公司，涉足了光刻胶制备，光刻等各个环节，其实力不容小觑。

回归国内芯片制造厂商，由于技术，精度上的限制，目前同发达企业还有一定的距离，但是能够打破欧美，日本产商的垄断地位，实现从零到一的突破，对于我们在科技领域争夺技术话语权，解决我国“卡脖子”项目，实现中华民族伟大复兴的中国梦，都有举足轻重的作用，作为一名从事半导体相关工作的科研人员，深知一台仪器，设备的制造和产生是一件非常烧钱的事情，同时也需要大量的人力资源，但是这都是不得不做的事情，所讲这些并不是长他人志气，是我们在了解这些背景的前提下，希望看到我这一篇科普文章的朋友，或者有志于从事半导体领域的同事，让我们一同脚踏实地的在自己领域发光发热。

我希望也无比坚信，在未来的相关仪器设备中，无论是操作界面，还是系统设备，都是来自中国创造！