《光刻技术和纳米结构加工》高级研讨课圆满结束
九月的北京,秋高气爽,作为中科院国际人才计划访问学者的李海元教授(Prof. LEE Haiwon)在这个谷稻飘香的季节里受邀来到国家纳米科学中心进行为期两个月的访问交流,并为国家纳米科学中心的研究生们带来了《光刻技术和纳米结构加工》(Introduction of Lithography and Nanostructure Fabrication)这门高级研讨课,将自己丰富的学术积累和人生的阅历传授于后辈们。
课程有温度,内容有特色
《光刻技术和纳米结构加工》高级研讨课主要聚焦光刻技术以及相关的微纳结构加工工艺,每次课程结束后安排自由提问环节和午餐讨论会。课程主题包含:光刻技术简介、先进光刻加工技术、光刻胶与纳米结构功能图形化、先进纳米光刻与分子电子学。最后一节课是“全球化与思想交流”。
李海元教授富有激情、充满魅力而且深爱着自己工作,这些特质深深影响着课堂上的每一个人。他对课程的安排不紧不慢,在保持光刻技术这样一条主线的前提下,尽可能地向学生们分享更多的研究工作和前沿进展。他幽默的讲课风格,以及发音标准而且语速有意放缓的英语,让大家在听取一门全新领域英文授课时也不会感到枯燥。他用自身经历不断地证明着不同国别科学家之间的不断交流与合作才是最大限度推进某个科学领域研究的源动力。当世界范围在受政治因素影响孤立主义抬头之时,李海元教授坚守合作共赢以及全球化产业链才能造福所有人的道理,这也令在场的同学们颇为感动。
李海元教授授课现场
正因为李海元教授精心的课前准备和富有魅力的讲课风格,在上课过程中,大家都能认真听讲,紧跟着李海元教授积极思考。李海元教授讲课过程中与学生的大量互动,以及随时根据同学们的反馈调整课程进度和内容,让大家在课堂上不只是作为被动的学习者,同时也是课程教学的重要参与者。每周三授课时间结束后,李海元教授压缩自己的时间,参加午餐会,尽可能多的与大家在一起讨论,乐于回答同学们提出的任何问题,也同样乐于了解选课学生的背景和学习进展。这种轻松活跃、交互性强、有参与感的课堂氛围,让大家觉得这是一门有温度,有特色的课程。
李海元教授与同学们互动
午餐有话题,讨论有收获
在这次光刻技术和纳米结构加工课程中,国家纳米科学中心教育处为所有愿意参加课后讨论的同学们提供了免费的午餐。这种形式十分轻松,讨论内容非常自由,既激发了选课的同学们参与课堂的兴趣,强化了同学们之间的友谊以及和李海元教授的沟通。李海元教授在最后一次课上,特别强调了人与人之间的联系(Connection)和友谊(Friendship)在科学研究和日常生活中的重要性,尤其是不同国别科研人员之间的友好交流和合作,同学们从中受益良多,收获满满。最后潘海莲老师为李海元教授颁发授课证书,所有同学与李海元教授合影留念。
潘海莲老师与李海元教授
李海元教授与同学们
李海元教授与同学们合影
附:
1、李海元教授(Dr. LEE Haiwon)简介
李海元教授是韩国汉阳大学(Hanyang University)化学学院(Department of Chemistry)的名誉教授(Emeritus professor),日本东京工业大学(Tokyo Institute of Technology)的特聘教授 (Specially appointed professor)。1993年在韩国汉阳大学创立了OTFL研究中心(Organic Thin Films Laboratory),并担任中心主任工作。OTFL的主要研究领域包括分子自组装,电子和光子学的有机材料,纳米制造,光刻等,具体研究内容包括原子力显微镜的应用、碳纳米管合成与应用、半导体光刻技术等。OTFL创立26年来,共培养了包括研究生101位,博士10位。由于研究课题与应用结合紧密,毕业的学生多数进入了三星、LG等全球知名企业工作。
2、什么是极紫外光刻技术?
近年来华为和中兴受到美国政府无端制裁的事件,极紫外光刻技术作为一项原本非常专业的尖端技术,突然之间出现在了大众媒体的大量报道和普通人的日常谈话之中。即使在之前完全没有听说过光刻技术的普罗大众,也意识到这是一项对我们国家芯片制造业而言堪称“卡脖子”的技术。在媒体的报道中,属荷兰阿斯麦尔(Advanced Semiconductor Material Lithography, ASML)公司设计生产的极紫外光刻机尤甚。
“什么是极紫外光刻技术?”这可能是参加课程的同学们最想问的问题之一。对此李海元教授在第一节课就为大家做了简洁而且准确的解释。在现代计算机和手机芯片的生产过程中,光刻技术是在硅晶圆(Silicon wafer)上进行功能图形化(Patterning)的重要技术工艺。根据光学衍射分辨率公式,如果想要生产出我们的智能手机和笔记本电脑所用的具有几纳米制程的芯片,就需要使用在紫外波段波长最短的极紫外光(EUV)作为光源。来自极紫外光刻机光源的极紫外光并不会直接作用在硅晶圆上,而是需要经过一系列透镜组,以及一个具有功能图形的掩模版(Mask)的遮盖,最终照射在覆盖于硅晶圆表面上的光刻胶(Photoresist)上。光刻胶被极紫外光照射部分发生光化学反应而分解,从而被功能图形化。随后,通过刻蚀暴露在光刻胶覆盖之外的硅晶圆,最终实现功能图形从掩模版到光刻胶再到硅晶圆的转移。
所以极紫外光刻技术是现代芯片生产流程中的一步。而极紫外光刻机,也只是光刻技术中的一个环节。李海元教授在课程中同样强调,光刻机发展到极紫外波段,光刻胶也需要随之得到改进和升级。而刻蚀技术作为直接作用在硅晶圆上的工艺,则直接决定了最终硅晶圆功能图形化的产品质量。虽然荷兰的ASML供应了近乎所有的最先进极紫外光刻机,但正如李海元教授所说“韩国花费了40年时间才学会使用光刻机”,相信我们国家在不远的未来也会攻克这项“卡脖子”技术。
作者:马少华、聂壹峰
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