2026-68
在半导体产业飞速发展的今天，算力的提升似乎已经成为了一种常态。然而，随着摩尔定律的步伐逐渐放缓，单纯依靠缩小晶体管尺寸来增加芯片性能的路线正面临物理极限的挑战。当单颗芯片的计算能力达到一定高度时，如何将多颗芯片高效地连接在一起，成为了解决系统级算力瓶颈的核心命题。这就是“芯片互联”技术所要解决的根本问题。芯片互联，顾名思义，是指芯片与芯片之间、或者芯片内部不同模块之间的信号与数据传输通道。在早期的集成电路设计中，芯片互联主要依赖于传统的PCB板级走线。然而，随着数据传输速率的...
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双光子聚合技术是一种基于非线性光学效应的微纳三维打印方法。与传统的单光子光刻不同，双光子聚合利用光刻胶同时吸收两个光子的能量才能引发聚合反应，而这两个光子的吸收概率与光强的平方成正比。因此，只有当激光聚焦点的光强足够高时，聚合反应才显著发生，焦点周围的低光强区域几乎不产生任何反应。这一特性使双光子聚合能够突破衍射极限，实现亚百纳米尺度的三维结构加工。双光子聚合系统的核心是一台飞秒脉冲激光器。飞秒激光具有峰值功率和极短的脉冲宽度，能够在极短的时间内将能量注入焦点体积，同时避免热...
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无掩膜光刻是一类不依赖物理掩模版实现图形转移的光刻技术的统称。在半导体行业迈入极紫外光刻时代的同时，无掩膜方案因其在灵活性、成本和快速响应方面的优势，在众多应用场景中展现出独特的竞争力。从广义上讲，激光直写、电子束光刻和基于空间光调制器的数字光刻都属于无掩膜光刻的范畴。一方面，通过掩模版进行一次曝光即可完成整个晶圆上百万个芯片的图形转移，生产效率；另一方面，掩模版的制造成本随节点精进而急剧攀升，一套先进节点的掩模版组费用可达数百万美元，而且任何设计修改都需要重新制版。这种经济...
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激光直写是一种无需掩模版的微纳加工技术，它通过聚焦的激光束在感光材料表面直接写入所需的图形结构。与依赖掩模版的传统投影光刻相比，激光直写在原型制作、小批量生产和复杂三维结构加工方面具有独特的灵活性，被认为是光刻技术从“硬掩模”走向“数字光刻”的重要体现。激光直写系统的核心部件包括激光光源、光束扫描机构和精密位移平台。光源的波长决定了可达到的最小特征尺寸，根据衍射极限原理，聚焦光斑直径与激光波长成正比。因此，深紫外激光器能够获得更细的线宽，而可见光或近红外激光则适用于微米尺度的...
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微纳加工技术是指特征尺寸在亚微米至纳米量级的结构加工方法，它是现代微电子、微机电系统和光子学器件制造的技术基石。与传统的宏观机械加工不同，微纳加工涉及的尺度接近甚至小于光波的波长和电子的平均自由程，许多宏观尺度下可忽略的物理效应变得至关重要，这也决定了微纳加工所采用的技术路线有着本质上的特殊性。光刻技术是微纳加工的核心环节。它通过辐照源对感光材料进行选择性曝光，将掩模版上的图形转移到光刻胶上。深紫外光刻使用193纳米波长的光源，配合浸没式技术和多重曝光方案，能够实现7纳米乃至...
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微透镜是指直径在几微米到几百微米之间的微型光学透镜。尽管尺寸微小，但多个微透镜按一定规律排列形成的微透镜阵列，在光束整形、波前传感、三维成像和光场调控等领域。微透镜阵列能够将大尺寸的光束分割为多个子光束，每个微透镜独立完成对局部波前的会聚或准直，从而实现整体光场的操控。从光学设计角度看，微透镜可分为折射型和衍射型两大类。折射型微透镜依靠表面曲率对光线产生折射作用，其面型通常为球面或非球面；衍射型微透镜则利用表面浮雕结构的光栅效应实现聚焦，常见的有菲涅耳透镜和二元光学元件。在实...
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在半导体产业不断逼近物理极限的今天，芯片互联技术已成为决定电子系统性能的关键环节。所谓芯片互联，指的是芯片内部、芯片与芯片之间、以及芯片与外部电路之间的信号、电力和热量传输通道。随着摩尔定律的步伐放缓，单纯依靠缩小晶体管尺寸来提升性能的路径正变得愈发艰难，而互联技术的创新则被视为延续计算能力增长的重要突破口。从历史发展来看，芯片互联经历了从铝线到铜线的材料升级，从单层金属到多层堆叠的结构演变。传统的引线键合技术曾是主流，通过细金线或铜线将芯片引脚与封装基板连接。但这种技术在信...
查看更多2026-63
什么是双光子聚合双光子聚合（Two-PhotonPolymerization，TPP）是一种基于非线性光学效应的微纳3D打印技术。它利用飞秒激光脉冲在光敏树脂内部聚焦，通过双光子吸收过程引发局域聚合反应，从而能够加工出远小于激光衍射极限的特征尺寸，并实现真正的三维自由曲面结构。与传统的单光子光刻不同，双光子聚合的激发几率与光强的平方成正比，因此聚合区域被严格限制在焦点中心的极小体积内——这一体积通常称为“体素”，其尺寸可达百纳米甚至更小。物理原理简述在常规的紫外光刻中，光子的...
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