第30章 芯片生产进行中,光刻工序
作者:不是十二      更新:2021-03-30 14:07      字数:2146
  切割好的晶圆片只有1毫米的厚度,但是它的直径却是达到了500毫米,而李阳需要生产的芯片每张的面积只有450平方毫米,是长30毫米,宽15毫米的规格。
  李阳计算过以芯片的尺寸规格,哪怕是预留出足够的切割空隙,他也能在这张直径足足半米的晶圆上做出280块芯片来。
  很快打磨工序已经完成,机械臂也再次将这片晶圆夹取出来,放入了下一个设备中。
  与此同时,第一台设备上的机械臂也再次夹取了一片晶圆放入了打磨设备里。
  而第一片晶圆则开始了第二道工序,给晶圆上涂抹由“觉”制作成的光刻胶。
  涂胶机内,晶圆正在飞速的旋转着,上方正中心的位置一根笔直朝下竖着的针头上一滴“觉”正缓缓滴了下来,落在了晶圆的中心位置,随着旋转产生的离心力飞速的展开,均匀的覆盖在了晶圆的表面。
  “觉”对伽马射线很敏感,只要一被照射到就会立即发生反应,不过它却可以在两种不同的条件下进行不同的化学反应。
  在真空环境下,如果将“觉”和“晶”放在一起进行伽马射线的照射,那么它们被照射的地方会进行特殊的化学反应,两种物质将会被融合,成为一种新的物质,直到其中一种物质消耗完。
  而在正常环境下对“觉”施加一定压力后,再对它使用伽马射线就会是另外一种反应了,它们会在瞬间吸收射线中蕴含的巨大能量,迅速气化,不会和任何物质发生反应。
  也正是因为它的这两种特殊的反应,才被用来制作成光刻胶。
  在晶圆上的光刻胶达到了需要的厚度后,这片晶圆再次被取了出来,进行冷却工序,使光刻胶凝固下来,这样才能进行下一道工序。
  “觉”被制作出来后,他的物理性质就完全的发生了改变,包括熔点和沸点也改变了。
  现在它的熔点只有130c,而沸点却是高达4050c,所以想要融化它很简单,但是想要气化它,就比较难了。
  到了这个温度,目前蓝星上能承受的物质也只有熔点在4120c的“铪”合金了,而且这个温度对于“铪”合金来说,恐怕也是到达极限,开始软化起来。
  晶圆冷却至常温状态,光刻胶也彻底固化了下来,接下来就要开始光刻工序了。
  只见机械臂180°旋转,将晶圆从冷却设备中拿了出来,放入了后边的光刻机中。
  这台光刻机长度只有3米,宽度更短,只有2米,可这高度却是足足有5米高。
  造成这总原因的只有一个,它那8片直径高达800毫米,厚度达到了312毫米的凸镜。
  就算是把8片镜头重叠在一起都足足有2.496米的高度,更何况还不能让它们有丝毫的接触,必须要保证每片镜头要有200毫米的可调节间距。
  这样一来仅仅这个镜头的高度就达到了4.096米,对于5米的总高度,剩下的工作空间也只有不到一米左右了。
  为了防止伽马射线泄露,在机械臂将晶圆放入后,“咔”光刻机的操作门自动关闭,再也看不见设备内部的情况了。
  而一侧的显示屏却自动亮了起来,李阳转头看去,上面显示的正是光刻机内部的画面。
  8片通体雪白的凸镜竖直排成一列,每片镜头都在小范围的或上、或下的移动着,它们正在数控系统的控制下改变着焦距。
  镜头的上方200毫米处,有一块40毫米厚的透明玻璃板,而这玻璃板里面却镶嵌着一块10毫米厚的“晶”板,它的面积几乎占据了整个玻璃板。
  “晶”是能阻挡伽马射线穿透的,只要不将它和“觉”在真空环境下放在一起,都不会有任何问题。
  所以用它来做伽马射线的掩膜是非常合适的,对于光刻机里这种低强度的伽马射线来说,只需要10毫米厚的“晶”就能完全将它挡住。
  “晶”掩膜尺寸800毫米见方,看上去就像是整块没有进行任何加工就被镶嵌在了玻璃板里面一样。
  但是李阳却知道,这块“晶”没有那么简单,他将电子显微镜的镜头聚焦到这块掩膜上,一番操作后,将显示屏上的图案放大了1000倍。
  果然!
  画面一变,“晶”掩膜上出现了粗细在3.125毫米的镂空线条,纵横交错,密密麻麻的一大片,这就是需要用伽马射线投射到晶圆上的电路图!
  这种用初级机床加工出来的电路图,布满了掩膜上750毫米长,375毫米宽的区域,显示屏上只是一小片区域罢了。
  伽马射线可以透过掩膜上这些细小的线条照射在“璃”制成的凸镜上,然后再经过8片镜头进行聚焦、缩小,最后投射到晶圆上的光线就是电路图案了。
  而且仅仅只有30毫米长,15毫米宽,450平方毫米的区域,整整缩小了625倍!
  光刻机很快的完成了焦距的调整,每片镜头间的距离都缩小了,整体向下靠近到晶圆上方200毫米的位置。
  “咔咔”
  一旁的电子镜头对晶圆上的mac点位进行了识别,再次确定了晶圆的坐标位置。
  “呲~”
  坐标定位完成后,光刻机顶部连接的管道阀门自动打开,抽离了光刻系统内的全部空气,变成了真空环境!
  随后没有任何的先兆,不见任何一丝光线,晶圆上突兀的出现了一个淡红色的斑点,其大小正是芯片的尺寸。
  然后就是晶圆和光刻镜头同时的进行了反方向的移动,在距离斑点10毫米的位置再次突兀的出现了一个淡红色的斑点。
  就这样,仅仅过了10分钟,280个图案就全部出现在晶圆上面,一行行,一列列整整齐齐的排列着。
  完成光刻后,一旁的电子镜头再次动了起来,识别着芯片上的电路图案有没有光刻错误,或者光刻不清晰的地方。
  全部检测通过后,晶圆就在这真空环境下,被放入一个黑色的扁平匣子里,通过轨道进入了下一台设备里面。
  而光刻机也在恢复气压后打开了操作门,由机械臂再次放入了一片晶圆。