科技最狂潮 第二百四十三章 超紫外激光波長1.5nm功率2000w(1)

當(dāng)北方的清晨亮起第一抹陽光，長春光機(jī)所地下實(shí)驗(yàn)室里，一場激動人心的實(shí)驗(yàn)，也終于開始了。

激光發(fā)生器開始預(yù)熱，這是全套光刻機(jī)臺中最核心的部件之一，由中科光電院設(shè)計制造。

激光光源射出后，首先會進(jìn)入光束矯正器，矯正器共有三組，調(diào)整光束入射方向，讓激光束盡量保持平行。

調(diào)整完畢的平行激光，會進(jìn)入能量控制器。

顧名思義，能量控制器是調(diào)節(jié)激光功率的存在，控制最終照射到硅片上的能量大小。

像芯片這樣的高精密制造業(yè)，無論曝光不足或者過足，都會嚴(yán)重影響出片質(zhì)量，所以能量必須收到嚴(yán)格的控制。

能量控制器之后，是光束形狀設(shè)置器，它可以設(shè)置光束形態(tài)，呈圓型，環(huán)型，散射型等等不同的形狀，而不同形態(tài)的激光，又有著不同的光學(xué)特性。

光束形狀設(shè)置器尾部，還有一組遮光器，在不需要曝光的時候，遮光器會把光束攔下來，防止光束照射到硅片上。

再然后是能量探測器，這個東西主要是檢測光束功率的，它無法單獨(dú)使用，而是將檢測信號回饋給能量控制器，配合能量控制器進(jìn)行功率調(diào)整。

調(diào)整完畢的激光束，會穿過掩模版，進(jìn)入物鏡。

掩膜版也叫光罩，簡單來說呢，它就是一塊內(nèi)部刻著線路設(shè)計圖的玻璃板，給硅片曝光用的，你想要什么樣的半導(dǎo)體設(shè)計線路，就定制什么樣的掩膜版。

掩膜版的價格和精度成正比，國內(nèi)海凸版，無錫華潤，中微，深圳清逸，路維，十三所，五十五所，自動化所等等，都可以做這個東西。

目前，華夏已經(jīng)把基礎(chǔ)型掩膜版價格，砸成了白菜價，帝都微電子所的2um光刻板，只要一千兩百塊，南京55所的一千一百塊，精度1um的板子五千塊，無錫華潤略貴，兩千塊起步，但板子做的確實(shí)漂亮。

而要是精度達(dá)到納米級別的板子，那可就相當(dāng)昂貴了，根據(jù)業(yè)內(nèi)小道消息，蘋果公司給旗下m1型處理器定制的掩膜版，造價高達(dá)上百萬美元。

掩膜版下方，是一種名為掩膜臺的機(jī)械裝置，它的作用是承載掩模版進(jìn)行運(yùn)動，控制精度為納米級，為了達(dá)到苛刻的精確控制要求，長春光機(jī)所從昆侖集團(tuán)采購了高精度極光電機(jī)。

在這套機(jī)臺上，其實(shí)有很多技術(shù)和產(chǎn)品，都是來自昆侖集團(tuán)，但最重要的部分，必須是掩膜臺下方，巨大而又極端精密的物鏡。

物鏡由三十多塊鏡片組成，主要作用是把掩膜版上的電路圖，按照比例縮小，再用激光映射的硅晶圓上，并且物鏡還要主動補(bǔ)償各種光學(xué)誤差，控制曝光精度。

可以毫不夸張的說，物鏡就是光刻機(jī)的心臟，如果物鏡技術(shù)過關(guān)，哪怕掩膜技術(shù)差一點(diǎn)，光源功率弱一些，最終也能得到不錯的結(jié)果。

但如果物鏡技術(shù)不行，其他所有子系統(tǒng)就算造的再好，也沒有任何作用。

畢竟光刻機(jī)的本質(zhì)，是一套光學(xué)系統(tǒng)。

很多不了解半導(dǎo)體行業(yè)的同學(xué)，往往對其有所誤解，真正的芯片制造流程，是激光透過物鏡在硅片上曝光出來的，而不是用機(jī)器物理雕刻出來的。

高原目光掃過碩大的物鏡時候，嘴角輕輕揚(yáng)起一抹弧度，信心滿滿。

這套物鏡來自系統(tǒng)那大豬蹄子的饋贈，絕不是把三十多片打磨好的玻璃拼接起來那么簡單，除了精度，它還有著強(qiáng)大的功率補(bǔ)償機(jī)制，容錯機(jī)制。

也就是說，激光通過物鏡后，功率可以得到一定程度提升，精度方面，則可以做到無限接近完美的程度。

總之就是很牛逼很強(qiáng)大的意思，開了外掛的物鏡，效果杠杠的。

物鏡下面，就是測量臺和曝光臺了，老式光刻機(jī)需要先測量，再曝光，而這種雙工作臺系統(tǒng)，則可以實(shí)現(xiàn)一片硅片曝光同時，對另一片硅片進(jìn)行測量和校準(zhǔn)，工作效率提高一倍以上。

目前世界上，只有荷蘭asml掌握雙工作臺技術(shù)，長春這個機(jī)臺如果量產(chǎn)的話，將是世界第二名。

整套機(jī)臺最底部，是內(nèi)部封閉框架和減振器，它們負(fù)責(zé)將工作臺與外部環(huán)境隔離，保持水平，減少外界振動干擾，并維持恒定的溫度和壓力。

這一點(diǎn)極其重要，畢竟是制造高精密芯片，哪怕最微小的震動，一粒塵埃，或者空氣溫度和濕度的差別，都有可能導(dǎo)致硅片曝光失敗，或者前后兩批芯片的性能不一致。

一臺完整的光刻機(jī)，大體就是這樣了。

聽上去簡單，其實(shí)卻是人類歷史上最復(fù)雜最精密的機(jī)臺，沒有之一。

放眼全球，能做到紫外的，只有asml，佳能，尼康三家，而能做到極紫外的，則只有荷蘭asml，其余所有競爭對手，全部慘遭淘汰，消失在歷史的長河中。

“開始！”

長春光機(jī)所的所長叫杜維明，隨著他一聲令下，全封閉絕塵實(shí)驗(yàn)室里，光刻機(jī)開始運(yùn)行，大概也就十幾秒鐘過后，一片十二寸硅晶圓就被送下了機(jī)臺。

其實(shí)，光刻機(jī)工作速度是很快的，每小時出片兩百張以上，完全不存在任何問題。

制約產(chǎn)能的主要是沉積設(shè)備，PVD和CVD這類，其次是刻蝕設(shè)備包括ICP，CCP，DIE這幾種機(jī)臺，另外熱處理設(shè)備工作效率也十分感人。

一條月產(chǎn)能一萬片十二寸晶圓的fab制造線，光刻機(jī)或許只有四五臺，但刻蝕機(jī)，卻起碼要有六十臺起步，如果想要追求高效率，甚至要堆一百臺以上的刻蝕機(jī)。

目前，中微半導(dǎo)體的介質(zhì)刻蝕技術(shù)，硅通孔刻蝕技術(shù)，位列全球前三，全球最牛的半導(dǎo)體代工廠臺積電，生產(chǎn)線上就有成百上千臺來自中微的刻蝕機(jī)，算是國產(chǎn)半導(dǎo)體行業(yè)里比較爭氣的存在。

“成了！”

“一次出片成功，比我預(yù)想的還要順利！”

“不愧是昆侖集團(tuán)啊，臨時加進(jìn)來的光學(xué)系統(tǒng)，竟然和舊機(jī)臺配合的這么好！”

實(shí)驗(yàn)室里，穿著全套無塵服的工程師，取下十二寸硅晶圓，仔細(xì)看，會發(fā)現(xiàn)上面出現(xiàn)了密密麻麻，無比繁雜的線條，燈光下亮晶晶的，甚是喜人。

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