深入光刻领域：揭秘芯片制造行业的职业新机会

多年以后，当每一个ICer站在职业生涯的路口，将会想起2023这一载入半导体行业史册的一年。“裁员”、“降薪”、“解散”成了今年的主旋律，而过去几年随着芯片设计从业者的快速增加，内卷似乎也越来越严重。当芯片行业的种种乱象接踵而至时，我们也应该仔细审视，到底什么才是这个行业真正需要的？到底什么才是有价值的？IC设计是不是毕业生唯一的出路？想逃离内卷，我还能在芯片行业挖掘到哪些新的职业机会？

机会就在芯片制造中。纵观整个半导体产业链，芯片是大陆最为薄弱的一环。芯片制造环节纷繁复杂，有大大小小上千道工序，相关的职位也有很多种，或许有些人会说，制造中的岗位大多薪资低、加班多、环境差，诚然对一些制造的职位来说，没错，但也有一些岗位，不仅薪资nice,还更容易获得职业价值感，这些职位就来自于芯片制造的核心步骤——光刻。

芯片制造主要可以分为八个大步骤，而光刻是整个制造过程中最核心的一步。

光刻前要在晶圆上均匀地涂上光刻胶（Photoresist），光刻胶通常采用旋涂的方式，即边旋转、边涂抹，保证光刻胶的均匀性。

将涂好光刻胶的晶圆放入光刻机中，光刻机的光源发出的深紫外（DUV）或极紫外（EUV）光透过掩模版（也称作光罩），将掩模版上的电路结构图案缩小并聚焦到光刻胶图层上。光刻胶在受光后，受光区域会发生化学变化，掩模版上的电路图形就会被刻到光刻胶图层上，此步骤称为曝光，如下图所示。曝光之后的步骤是烘烤和显影，目的是去除图形未覆盖区域的光刻胶，从而让印制好的电路图案显现出来，永久固定。

以上只是传统理解上的光刻，而光刻的概念不止于此，比如ASML的全景光刻解决方案，整合计算光刻、光刻机台、光学和电子束量测，以铁三角的无间合力，帮助芯片制造商经济高效地提升良品率和生产效率。

所谓计算光刻，就是利用数学、建模、仿真、数据分析和优化等手段，在晶圆进入正式曝光之前，预测并矫正光刻制造过程中的纳米级芯片设计问题、掩模缺陷、制造缺陷等难题。光源掩模协同优化（SourceMask Optimization, SMO）和光学临近效应校正（OpticalProximity Correction, OPC）便是计算光刻中两大关键技术，它们融合了算法、AI、数学物理模型等技术，可以对关键图形和易缺陷图形做成像增强，增大工艺窗口，光刻更加精确，使制造工艺进一步提升成为可能，有效延续摩尔定律。

以上关于计算光刻的介绍，是不是破除大家对制造的误解？在计算光刻中的背后是需要算法工程师、软件研发工程师、现场应用工程师的付出，而设计架构如此复杂的大型软件，难度也是可想而知，需要工程师不断地学习、积累经验，掌握大量的编程技能及前沿知识才能完成的。职业生涯的发展上限自然也很高！

ASML光刻技术的发展不是一蹴而就的，在荷兰这样一个盛产风车和郁金香的国家，成立初期只有三十几个人的ASML是如何崛起的？这一切，要从半导体发展的三个历史阶段说起。

第一个阶段是二十世纪六七十年代，也就是光刻机发展的早期阶段，在集成电路发明之初，光刻工艺还在微米级别，工艺步骤也比现在简单很多。况且光刻机的基本原理像皮影戏一样简单，即把光源发出的光透过掩模版，再把掩膜版上的电路印在涂有光刻胶的晶圆上 。第二个阶段是二十世纪九十年代，光刻机的光源波长一度被卡死在193纳米，摩尔定律也因此遇到了危机，这是整个半导体产业面临的一大难关。天才科学家林本坚在透镜和硅片之间加一层水或者其他折射率合适的液体，原有的193纳米激光经过折射，不就可以降低到132纳米了吗？！在当时很多光刻机大厂不愿意押注林本坚的“浸润式微影技术”的时候，ASML决定破釜沉舟、奋力一搏。仅用一年时间，在2004年ASML就拼全力赶出了第一台光刻机样机，并先后夺下IBM和台积电等大客户的订单，在技术上实现弯道超车。第三个阶段是千禧年前后开始的，1997年，美国能源部和英特尔牵头成立了EUVLLC（ExtremeUltra Violet Limited Liability Company）联盟，在ASML加入后的几年时间里，EUVLLC联盟在EUV光刻技术研究进展迅速。2010年，ASML将第一台EUV光刻原型机——NXE:3100运送给韩国三星的研究机构作为研究设备，标志着光刻技术新纪元的开始。而如今，在全景光刻、计算光刻技术的加持下，光刻技术更是迈上了一个新的台阶！

如今，ASML作为行业的引领者，更是从未停止在光刻技术上的探索。ASML的全景光刻，是集成了精密硬件——扫描式光刻机、计算光刻、光学和电子束测量的铁三角，铁三角可以有效的提升工艺窗口，帮助客户制造工艺更先进的芯片，同时缩短交付的时间。其中光学和电子束测量工具，则是全景光刻的品控师，电子束量测可以发现单个芯片上极其细微的制造缺陷，收集相关数据，并反馈至光刻机台，完成量测和检验。

从技术角度看，ASML铁三角从多维度全方位拓展了“光刻”这一看似单一的概念，实现更加完整的光刻一体化解决方案。

在中国，每一台ASML光刻机，一年所曝光的晶圆片数量平均近200万片，当它们连在一起，长度相当于5条黄浦江，而它们叠加起来，高度相当于3座东方明珠塔。我们手机、电脑中的先进工艺制程的芯片，几乎都是用ASML光刻机制造的，虽然ASML光刻机离普通人很遥远，但又和每一个人息息相关。

如果有一次和工业皇冠上的明珠——光刻机朝夕相处的机会，如果愿意接受摩尔定律的挑战，如果想加入芯片行业成为先锋，那么光刻相关的职位则是上佳之选。除此之外，更长的职业发展路径，工作和生活的平衡，创新并与全球的团队合作，这里通通都有！

选择ASML，做一个眼里有光的人。

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