科学演讲秀 | 光影刻刀,雕琢炽热中国芯
在第二十五届北京青年学术演讲比赛决赛即将到来之际,为弘扬科学家精神,彰显科技界担当,让更多感人的故事、励志的青年走向台前,为青年人才开展跨学科交流、展现前沿科技成果、弘扬科学家精神搭建平台,科协频道继续推出“科学演讲秀”栏目,展示青年科技工作者风采,让我们一起看看上届决赛选手的精彩表现。
本期“科学演讲秀”带来
一等奖获得者
清华大学汪泽
(清华大学科协推荐)
的精彩演讲
《光影刻刀,雕琢炽热中国芯》
从太空鸟瞰北京城,卫星照片中密密麻麻、错落有致的几何体组合就像是一块芯片。整座北京城大约有500万栋建筑,而一块指甲盖大小的芯片上,就要集成几十亿、甚至上百亿个晶体管!明代的工匠能够凭借一双巧手在桃核上雕刻出苏东坡游泛赤壁,现代的光刻机研发人员更要用光影的刻刀让这种细微处创造天地的绝活登峰造极。
所谓光刻,就是用光源照射一张带有设计好图形的掩模版,把图形投射到涂有光刻胶的晶圆上,让被光照射部分的性质发生变化,但这些看似简单的操作都是在纳米级尺度下完成的。为了保证高分辨率,必须采用狭长的曝光形状,再通过光学系统和运动系统的紧密配合完成高精度曝光。
光刻机运动系统的关键在于搭载着晶圆进行超精密运动的工件台,它需要在高动态运动下,相对掩模台实现优于2纳米的同步运动精度,相当于两架时速1000公里的飞机并排飞行,且位置偏差不超过头发丝直径的八十分之一。如此极端苛刻的性能指标使得光刻机工件台成被誉为“精密机械的珠穆朗玛峰”。
芯片是信息时代科技发展的基石,而我国在芯片上对外的高度依赖已成为制约经济腾飞、大国崛起的瓶颈。早在2013年,芯片就已取代石油成为我国第一大进口商品。国外业界总认为,光刻机工件台“太复杂了,你们不行”。但是,清华大学汪泽所在团队坚持了下来,成功攀登了这座“精密机械的珠峰”。
2014年,汪泽作为大四本科生进入课题组。起初,找不到问题所在的异常状况也曾使他打起退堂鼓,但看到超净间竖起的“十年磨一剑,百天一纳米”横幅、受到废寝忘食的师兄的感染、想到导师常说的“我们都是中国人,我们要为了这颗中国芯拼一把”的激励,他又斗志昂扬地投入到科技强芯、装备报国的研究工作中。
如今,汪泽已经从本科生成长成为课题组的青年老师,是光刻机超精密控制领域的得力干将。这位从事国产光刻机研发的科技工作者自诩为“在芯片上雕花的手艺人”,依然坚守自己的梦想——在光与影的交织中,雕琢更加炽热的中国“芯”。