進入科技發(fā)展日新月異的21世紀，微電子技術(shù)仍然是信息產(chǎn)業(yè)的主要技術(shù)支撐。MOS集成電路已成為微電子產(chǎn)業(yè)的核心，它在向高集成和低成本方向發(fā)展的過程中，遵循著3年增長4倍、特征尺寸每3年縮小倍的摩爾定律，帶動著半導(dǎo)體制造設(shè)備的不斷革新。
圍繞這一目標，中國的科研人員們正在為中國的微電子技術(shù)不斷發(fā)展而埋頭苦干。作為其中一員，中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所研究員嚴偉及其所在的團隊，致力于研究微細加工技術(shù)，專注國家微電子裝備研發(fā)近20年，為我國微電子技術(shù)追趕世界腳步注入了強大的動力。
光電探秘
2000年，畢業(yè)于四川大學(xué)的嚴偉和大多數(shù)年輕人一樣，懷抱一腔熱血，夢想著在科學(xué)研究領(lǐng)域有所作為，造福祖國與社會。為此，他毅然選擇來到了同在四川成都的中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所。如今16年過去了，他早已在祖國西部這個美麗的城市落地生根。
在光電所，嚴偉及其團隊一直致力于微納光學(xué)技術(shù)與微電子專用設(shè)備的研制工作，在微納光學(xué)變換理論、光學(xué)測量方法以及納米尺度微細加工方法領(lǐng)域有較為深入的研究。
提及設(shè)備和技術(shù)變革的動力，21世紀，光刻技術(shù)將繼續(xù)居于諸多技術(shù)之首。而嚴偉及其團隊研究的主要內(nèi)容便是光刻技術(shù)。
2010年，嚴偉入選“西部之光”人才培養(yǎng)計劃聯(lián)合學(xué)者項目，以“用于微納結(jié)構(gòu)制作的步進投影數(shù)字光刻系統(tǒng)研制”項目為契機，突破了很多微納裝備核心關(guān)鍵技術(shù)。
在探索未知的科研道路上，總是荊棘密布，掌握和研發(fā)核心技術(shù)絕不只是口頭說說那么簡單。在“西部之光”項目中，要實現(xiàn)光誘導(dǎo)原位加工技術(shù)在微電子裝備中的應(yīng)用，不僅要實現(xiàn)超高的光刻分辨力，而且還需實現(xiàn)超大面積微納結(jié)構(gòu)制作。
然而，受限于高分辨光刻投影物鏡的成像視場，單次曝光面積極為有限，所以需要對圖像進行拼接。而在拼接過程中，工件臺必須處于高速運動的狀態(tài)，與數(shù)字掩模圖像保持高同步性。
為此，嚴偉及其團隊圍繞如何提高精度和光刻質(zhì)量做了大量實驗分析。盡管重復(fù)性實驗的過程是枯燥且乏味的，但團隊中的每一個人都能夠堅守崗位。
繩鋸木斷，水滴石穿。在科研團隊的不懈努力下，實驗終于取得了成功。團隊突破了高均勻性照明、高速圖形發(fā)生器、高分辨力大視場成像、納米定位工件臺等很多光刻的關(guān)鍵技術(shù)。而這些重大突破的背后鐫刻著的，是嚴偉及其團隊成員無數(shù)個不休不眠的日日夜夜。
在攻克多項技術(shù)難關(guān)的同時，嚴偉及其團隊對于光刻技術(shù)的研究更加深入，為技術(shù)器件化提供了有力的知識儲備。在隨后的研究中，這些技術(shù)也被成功延伸應(yīng)用到多種型號微納加工和檢測設(shè)備中，如首臺數(shù)字掩模光刻機、首臺光子篩激光直寫光刻機、微透鏡制備專用掩模移動光刻機、納米壓印光刻機、同軸全息微納結(jié)構(gòu)3D成像儀等。
截至目前，項目后期設(shè)備累計推廣應(yīng)用達到500多臺，取得了良好的經(jīng)濟效益，其中有20多臺出口美國、新加坡、朝鮮、越南，開創(chuàng)了國產(chǎn)微電子設(shè)備出口的先例，結(jié)束了我國微電子加工和檢測設(shè)備完全依賴進口且受制國外的歷史。
不僅如此，設(shè)備目前還廣泛應(yīng)用于微電子器件、聲表面器件、紅外探測器、衍射光學(xué)元件、微光機電系統(tǒng)、太陽能薄膜等微納系統(tǒng)的加工與檢測，為發(fā)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)在納米尺度空間可能存在的新現(xiàn)象與新效應(yīng)、探索基于納米結(jié)構(gòu)的新原理器件，提供了實用化專用設(shè)備�？梢哉f，我國的微電子制造因為掌握了這些技術(shù)而邁出了新的一步，為國產(chǎn)芯片等電路板的研發(fā)制造提供了源動力。
情寄科研
“從事科學(xué)研究，要做好心理和身體的準備。”嚴偉平靜地說。
或許在很多人眼中，科研工作者可以享受著舒適的辦公環(huán)境，其實不然。只有深入到科研的第一線，科研人員才能敏銳地發(fā)現(xiàn)突破點；沒有面對失敗足夠的心理準備以及吃苦耐勞的精神，科研工作就不可能走遠。
不僅如此，要想提出一個富有創(chuàng)造性又可行的方案也絕不是一蹴而就的，同樣需要大量的理論和實踐經(jīng)驗的積累，并且要經(jīng)過深入地思考，反復(fù)地推敲。
“每一天都要精神飽滿。”這是嚴偉經(jīng)常告訴學(xué)生的一句話�；蛟S正是因為這種對待工作、對待科研的熱情，才讓他在科研的道路上越走越遠。
當然，這種心理和身體的雙重準備也一直是嚴偉及其團隊追求并堅守的東西。在這個人數(shù)不多的小團隊中，盡管成員專業(yè)不同，但因為有著相同的奮斗理念，才能夠各展其能，攻克一個個難關(guān)。
作為獲得“西部之光”惠及的科研工作者，嚴偉一直對這個幫助自己起飛的“朋友”有著特殊的情結(jié)。
“它給了我這樣在西部的科研工作者更多的發(fā)展機會，讓我獲得了足夠的物質(zhì)和精神支持，為我解決了最重要的后顧之憂，更為我的科研發(fā)展提供了良性循環(huán)的動力。”談及“西部之光”，嚴偉的感激之情溢于言表。
對于“西部之光”的未來，嚴偉信心滿滿，他對《科學(xué)新聞》記者表示：“相信會有越來越多的青年科研工作者在‘西部之光’的照耀下，不畏困難，奮力前行，助力西部科技跨越式發(fā)展！”■