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高速旋转型无掩模激光直写光刻机研制的任务书
一、研究背景
光刻技术是微电子制造中不可或缺的关键工艺之一。随着芯片集成度的不断提高和器件尺寸的缩小，对高精度、高分辨率的光刻工艺的需求也日益增强。当前，全球光刻机市场已进入“四巨头”霸主地位，其中ASI、ASML等国际主流品牌均占据着光刻机市场的大部分份额。然而，在国产芯片行业发展的进程中，依赖进口光刻机显然不能满足技术和经济方面的需求，因此，开发国产高性价比的光刻机成为当前国内研究机构和企业广泛关注的焦点。
二、研究内容和目标
1.研究内容
为推动国内芯片制造业进一步提升自主研发能力，本项目将研发高速旋转型无掩模激光直写光刻机，实现高分辨率、高效率、低成本的设备制造。
2.研究目标
（1）研发一款高速旋转型无掩模激光直写光刻机，实现微纳光刻的高精度和高速度。
（2）设计出掩膜自制模块，可以实现更好的可控性和灵活性。
（3）提高光源发光效率，实现更低成本的设备制造。
（4）为国内芯片制造业提供高性价比的光刻设备，促进技术自主创新，推进中国半导体产业的健康发展。
三、研究方案
（1）研究光源系统
本项目中光源系统采用XeCl激光器，同时引入注入模式的脉冲氙灯，有效提高光源的发光效率。针对直写模式的光刻，开发了针对UV波段较高能量的光纤耦合技术。
（2）研究掩膜自制技术
掩膜是光刻制造过程中的关键部分。为了提高掩膜的可控性和灵活性，需要开发一套掩膜自制技术系统。本项目将采用电子束光刻工艺和化学发光刻工艺相结合的方法，开发一系列掩膜自制技术。
（3）研发高精度测量系统
本项目中需要使用高精度的位移测量系统和尺寸测量系统，可以实现更高精度的光刻结果。
（4）搭建高效率的旋转系统
本项目构建旋转式光刻机，能够抵消光刻过程中的误差，提高设备的精度和效率。
（5）研究设备控制系统
控制系统是光刻机设备中最核心的部分。本项目中需要建立一个高效、稳定、可靠的设备控制系统，可以实现精细控制设备以获取更优的光刻结果。
四、研究意义
本项目的研究成果将极大地促进中国芯片制造业的技术创新和自主研发。具体的研究意义如下：
（1）推动中国半导体产业的健康发展，使之在全球半导体行业中占据更加重要的地位。
（2）提高设备自主创新和制造能力，减少对国外进口设备的依赖，进而提高芯片制造企业的盈利能力。
（3）提升光刻技术水平，提高设备的精度和效率，为国内芯片制造业提升竞争力。
五、研究预期结果
（1）成功研发出高速旋转型无掩模激光直写光刻机，成为国内芯片制造业的重要设备制造产品。
（2）设计出掩膜自制模块，实现更好的可控性和灵活性。
（3）提高光源发光效率，实现更低成本的设备制造。
（4）搭建高效率的旋转系统，提高设备的精度和效率。
（5）研究设备控制系统，可以实现精细控制设备以获取更优的光刻结果。
六、参考文献
[1]赵娜，杨彦博.高效低成本光刻技术研究进展[J].2019,45(4):42-45.
[2]陶伟，王迎春.面向半导体行业的高分辨率光刻技术[J].2015,28(3):79-87.
[3]李志远，付以揆.光刻技术的发展与应用[J].2018,40(10):82-91.