来源：人民网
最近有个本科生做了一个口罩对准器的视频。是的，你没听错。来自大连理工大学化学工程学院的彭益峰和竟然凭着一张图纸成功在家里搭建了纳米级光刻机,学生也成功地将~75微米(75000纳米)的孔径光刻出来。
这位同学还在读本科，整个制造过程都是在一张超级简陋的小桌子上完成的。所有的数学计算都依赖于一块白板，所有的材料都堆放在桌子上，简直就是“家庭实验室的模型”。
看起来是这样的，很接地气。
彭在视频中说，他为口罩校准器制作的图纸来自西电大学的同学，图纸大概比下图长。正是有了这张图，彭完整地再现了整个纳米级的掩模对准器。
肖鹏拿到图纸后的第一反应是：这不是两台显微镜吗？
事实上，早在今年5月，彭同学已经发布了一个半导体光刻教程-1CM工艺教程成果,目前就在1cm的研究上开发了75m工艺。当时由于时间有限，他之前已经完成了一层，真正量产的芯片不止一层。这里有一个简单的演示。
在他的其他视频中，也有准备，比如培养单晶硅片,需要用氧化层覆盖整个硅片。光刻掩膜也需要小心放置，非常脆弱，容易直接折断。需要胶水来覆盖Nmos板。
他花了大约半年的时间才弄清楚目前的研究结果。最早的兴趣来自高中，当时没有视频和资料，但他只想开发自己的芯片。
而彭也想通过视频向大家证明，环境如何并不重要，只要有动手能力和兴趣就够了！
专业技术，超低成本，挑战自制光刻机的极限
肖鹏在一段21分钟的快进视频中展示了自制口罩对准器的全过程。
首先，他搭建了自己的微纳平台，并把两台显微镜和一台激光雕刻机放置到位。雕刻机的功率是500毫瓦。因为硅片是反光的，雕刻时一定要戴护目镜。
左边带屏幕的显微镜是从同学那里借来的，主要用来观察实验结果。
还有悬浮涂装设备，用于较大型设备的悬浮涂装。用显微镜改装成微缩光刻机，用普通的镜头先对焦，对焦好以后再用光刻的镜头进行操作。
光刻镜头是用锡纸改装的，起到散热和遮蔽外泄紫外线的作用。,连接线增加LED紫外线灯，功率10瓦左右。因为紫外线容易对人体造成伤害，所以需要用锡纸覆盖。镜头中还需要用到蒙版、游标卡尺、黄灯。
芯片是光刻胶不可或缺的。肖鹏花了很大的力气，终于找到了一个小的
瓶光刻胶（150元），光刻胶的外袋是黑色遮光的，但Bug是装光刻胶的瓶子却是透明的，所以说不能一拿到手就打开，一旦随意打开就容易全部曝光了，最好是在黄光（特定区域）的背景下打开。还要把光刻胶进行分装，大概每次3-4ml，取胶剂、显影液就准备自己调试一下。由于光刻胶的瓶子都是日本进口的，小彭同学不禁感叹：我们还有很多需要学习的地方，比起现有的技术还有很大的距离。
配置显影液，使用袋装的氢氧化钠，为什么没有用成品显影液呢？因为小彭同学还是学生，预算不够，仅有的钱拿去买光刻胶了，配上某臣氏的蒸馏水，虽然不是链子级别的超纯水和去离子水，但是蒸馏水也能凑合。经过反复调试，配置的显影液的PH值大概在9.3左右，需要配置500ml左右。
再就是预热加热台，110°C，打开除湿用的净化器。
仔细阅读光刻胶说明书。把玻璃片进行悬涂之前，要用氮气除去表面的灰尘。
再开始滴一些光刻胶，就可以开始悬涂了。细节部分也很充分，风扇的转数需要达到4000转以上，否则达不到效果。
悬涂完成后放在预热好的加热台上，放置时间为90秒，过程中最好用锡纸盖上，以免灰尘异物落在玻璃片上。
接下来就可以进行工艺参数的设置，速度调成2000左右，功率调到40%，选择点雕刻，并选择每mm两个点，停留时间为2毫秒，全部设置好后，开启热光模式。
然后进行对焦，就可以开始光刻了。
再拿出刚配好的显影液，不要倒太多，以免浓度过高，没有空间可以稀释以及补充碱液。
配置妥当后，反影就可以开始了。玻璃片的表面会有红色物质生成，是重新溶解的光刻胶。
由于是自配的显影液，所以在某些参数的位置掌握得不太好。
显像的位置不是很明显，只能看到一片玻色显影。
如果要看详细的，只能在显微镜下面看，有的地方是被腐蚀得不是很好。并在中等位列的情况下，是可以看到做出来的效果还可以，黑影的位置是在刚刚处理得不够充分，还缺少一些腐蚀时间。
最高分辨率的情况下，一个点的结构：
根据对孔径的测量，大概是75μm的直径。
网友评论：用最简陋的设备尝试最有趣的事
目前，小彭同学的视频已经有了20万的播放量。网友们对此评价也相当高。
有的网友劝小彭同学毕业后直接去上海微电子应聘，评论区也有专业人士邀请他一起合作研发。
中国何时能摘取这只“工业上的皇冠”？
光刻机技术一直被誉为“工业之光”“工业上的皇冠”。
成功生产半导体芯片的技术主要分成，湿洗、光刻、离子注入、干蚀刻、湿蚀刻、等离子冲洗、热处理、快速热退火、退火、热氧化、化学气相淀积（CVD）、物理气相淀积（PVD）、分子束外延（MBE）、电镀处理、化学/机械处理、晶圆测试和晶圆打磨，经过这些步骤都成功后，才能出厂封装。
看着步骤挺多，但是再看看制作工序，其中的第二步就是光刻，也就是说，如果我们还没有掌握5纳米和7纳米的技术工艺，后面的工艺基本就无法继续。
为了能研发出我们国家的自产芯片，不知道有多少优秀的人才正在日以继夜地进行苦心钻研，早日国产化，是我们每一个中国人的心愿。
就像小彭同学的评论里说的那样：他放上这个手把手微纳加工平台的组装教学视频，以专业技术、超低成本，挑战自制光刻机的极限-75μm工艺，只为唤醒更多新生力量对科技的追求和探索！
我们也祝他，
早日梦想成真。
来源：大数据文摘 ID：BigDataDigest 作者：笪洁琼 原文有删节
