光刻机需具备极紫外光源、高精度光学系统

光刻工艺堪称芯片制造中的 “微观雕刻术”，是决定芯片性能和集成度的核心环节，在整个芯片制造流程里，光刻工艺的成本占比超 35% ，其原理是利用光刻机发出的特定波长光线，透过刻有精细电路图案的掩膜版，照射到涂覆在晶圆表面的光刻胶上。光刻胶见光后会发生光化学反应，溶解性改变，从而将掩膜版上的电路图案精准复制到光刻胶层，就像用相机把电路图案 “拍” 在光刻胶上 。以制造 7 纳米制程芯片为例，光刻工艺要在极小面积上，刻画出宽度仅 7 纳米的线条，这对光刻机精度、光刻胶性能等要求极高。光刻机需具备极紫外光源、高精度光学系统，确保光线聚焦精准，曝光均匀；光刻胶要有高分辨率、低粗糙度，精确呈现电路图案。芯片设计阶段，工程师们借助计算机辅助设计（CAD）工具，如 AutoCAD、Altium Designer 等，把复杂的电路和功能布局转化为芯片的物理结构和电路图。在这个过程中，工程师们要综合考虑芯片的功能需求、性能指标、功耗大小、成本预算等多方面因素。以手机芯片为例，既要满足其高速运算、图形处理等功能，又要控制功耗以延长电池续航，还需控制成本来保证市场竞争力 。从最初的产品定义，明确芯片用途、性能指标，到架构设计确定核心架构，再到逻辑设计、电路设计细化电路结构，每个环节都紧密相连，任何一处的细微失误都可能导致芯片无法正常工作。可以说，芯片设计是芯片制造的根基，为后续工序提供精确指导，只有设计出优质蓝图，才能制造出高性能芯片。在芯片制造的宏大篇章中，芯片设计是至关重要的开篇之笔。它是将抽象的电路和功能布局具象化为芯片物理结构与电路图的关键过程，宛如为芯片制造绘制 “智慧蓝图” 。