桌面级光刻机将数天工序压缩至数分钟

美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队开发出一种桌面级极紫外（EUV）光刻装置，并结合新型三维纳米打印技术，将原本需要数天完成的加工过程压缩至数分钟，进一步降低了半导体芯片制造门槛。研究团队表示，除芯片制造外，该技术还有望应用于纳米药物、量子计算和新材料合成等领域。相关研究发表于新一期《纳米快报》。

EUV光刻是当前先进芯片制造的核心技术，其原理是利用极紫外光将电路图案“打印”到硅基底上，最终形成手机、电脑等电子设备中的芯片。然而，现有商用EUV光刻机造价通常超过2亿美元，体积大到需要占据整个房间，导致全球仅有少数企业具备使用和研发能力。

为降低研究门槛，团队对传统EUV光刻系统进行了大幅简化，仅保留核心组件，开发出一套体积更小、成本更低且更易改造的桌面级设备。

与此同时，团队引入一种名为“体积式3D图案化”的新型打印技术。现有的EUV光刻技术在制造三维纳米结构时，通常只能以二维方式逐层堆叠打印，新打印技术突破了这一限制。此外，传统方法虽然曝光打印过程较快，但后续处理过程往往需要数天时间。新技术能并行构建多个纳米层级结构，而非逐层堆叠，从而将曝光时间缩短至几分钟。

团队称，这项工作目标是降低半导体研究成本，加快新材料和新工艺开发。目前，他们已利用该装置测试了新型EUV光刻材料，未来还将开展更多实验验证。

现阶段，该技术主要适用于具有周期性结构的器件制造，例如存储芯片和光子器件。团队希望进一步提高打印速度和加工复杂度，实现更小尺寸半导体结构的制造，从而提升芯片计算性能。

（文章来源：科技日报）