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第30章 芯片生產(chǎn)進行中,光刻工序

  • 太陽系逃離計劃
  • 不是十二
  • 2039字
  • 2019-05-20 19:30:00

切割好的晶圓片只有1毫米的厚度,但是它的直徑卻是達到了500毫米,而李陽需要生產(chǎn)的芯片每張的面積只有450平方毫米,是長30毫米,寬15毫米的規(guī)格。

李陽計算過以芯片的尺寸規(guī)格,哪怕是預留出足夠的切割空隙,他也能在這張直徑足足半米的晶圓上做出280塊芯片來。

很快打磨工序已經(jīng)完成,機械臂也再次將這片晶圓夾取出來,放入了下一個設備中。

與此同時,第一臺設備上的機械臂也再次夾取了一片晶圓放入了打磨設備里。

而第一片晶圓則開始了第二道工序,給晶圓上涂抹由“覺”制作成的光刻膠。

涂膠機內(nèi),晶圓正在飛速的旋轉(zhuǎn)著,上方正中心的位置一根筆直朝下豎著的針頭上一滴“覺”正緩緩滴了下來,落在了晶圓的中心位置,隨著旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力飛速的展開,均勻的覆蓋在了晶圓的表面。

“覺”對伽馬射線很敏感,只要一被照射到就會立即發(fā)生反應,不過它卻可以在兩種不同的條件下進行不同的化學反應。

在真空環(huán)境下,如果將“覺”和“晶”放在一起進行伽馬射線的照射,那么它們被照射的地方會進行特殊的化學反應,兩種物質(zhì)將會被融合,成為一種新的物質(zhì),直到其中一種物質(zhì)消耗完。

而在正常環(huán)境下對“覺”施加一定壓力后,再對它使用伽馬射線就會是另外一種反應了,它們會在瞬間吸收射線中蘊含的巨大能量,迅速氣化,不會和任何物質(zhì)發(fā)生反應。

也正是因為它的這兩種特殊的反應,才被用來制作成光刻膠。

在晶圓上的光刻膠達到了需要的厚度后,這片晶圓再次被取了出來,進行冷卻工序,使光刻膠凝固下來,這樣才能進行下一道工序。

“覺”被制作出來后,他的物理性質(zhì)就完全的發(fā)生了改變,包括熔點和沸點也改變了。

現(xiàn)在它的熔點只有130℃,而沸點卻是高達4050℃,所以想要融化它很簡單,但是想要氣化它,就比較難了。

到了這個溫度,目前藍星上能承受的物質(zhì)也只有熔點在4120℃的“鉿”合金了,而且這個溫度對于“鉿”合金來說,恐怕也是到達極限,開始軟化起來。

晶圓冷卻至常溫狀態(tài),光刻膠也徹底固化了下來,接下來就要開始光刻工序了。

只見機械臂180°旋轉(zhuǎn),將晶圓從冷卻設備中拿了出來,放入了后邊的光刻機中。

這臺光刻機長度只有3米,寬度更短,只有2米,可這高度卻是足足有5米高。

造成這總原因的只有一個,它那8片直徑高達800毫米,厚度達到了312毫米的凸鏡。

就算是把8片鏡頭重疊在一起都足足有2.496米的高度,更何況還不能讓它們有絲毫的接觸,必須要保證每片鏡頭要有200毫米的可調(diào)節(jié)間距。

這樣一來僅僅這個鏡頭的高度就達到了4.096米,對于5米的總高度,剩下的工作空間也只有不到一米左右了。

為了防止伽馬射線泄露,在機械臂將晶圓放入后,“咔”光刻機的操作門自動關閉,再也看不見設備內(nèi)部的情況了。

而一側(cè)的顯示屏卻自動亮了起來,李陽轉(zhuǎn)頭看去,上面顯示的正是光刻機內(nèi)部的畫面。

8片通體雪白的凸鏡豎直排成一列,每片鏡頭都在小范圍的或上、或下的移動著,它們正在數(shù)控系統(tǒng)的控制下改變著焦距。

鏡頭的上方200毫米處,有一塊40毫米厚的透明玻璃板,而這玻璃板里面卻鑲嵌著一塊10毫米厚的“晶”板,它的面積幾乎占據(jù)了整個玻璃板。

“晶”是能阻擋伽馬射線穿透的,只要不將它和“覺”在真空環(huán)境下放在一起,都不會有任何問題。

所以用它來做伽馬射線的掩膜是非常合適的,對于光刻機里這種低強度的伽馬射線來說,只需要10毫米厚的“晶”就能完全將它擋住。

“晶”掩膜尺寸800毫米見方,看上去就像是整塊沒有進行任何加工就被鑲嵌在了玻璃板里面一樣。

但是李陽卻知道,這塊“晶”沒有那么簡單,他將電子顯微鏡的鏡頭聚焦到這塊掩膜上,一番操作后,將顯示屏上的圖案放大了1000倍。

果然!

畫面一變,“晶”掩膜上出現(xiàn)了粗細在3.125毫米的鏤空線條,縱橫交錯,密密麻麻的一大片,這就是需要用伽馬射線投射到晶圓上的電路圖!

這種用初級機床加工出來的電路圖,布滿了掩膜上750毫米長,375毫米寬的區(qū)域,顯示屏上只是一小片區(qū)域罷了。

伽馬射線可以透過掩膜上這些細小的線條照射在“璃”制成的凸鏡上,然后再經(jīng)過8片鏡頭進行聚焦、縮小,最后投射到晶圓上的光線就是電路圖案了。

而且僅僅只有30毫米長,15毫米寬,450平方毫米的區(qū)域,整整縮小了625倍!

光刻機很快的完成了焦距的調(diào)整,每片鏡頭間的距離都縮小了,整體向下靠近到晶圓上方200毫米的位置。

“咔咔”

一旁的電子鏡頭對晶圓上的MAC點位進行了識別,再次確定了晶圓的坐標位置。

“呲~”

坐標定位完成后,光刻機頂部連接的管道閥門自動打開,抽離了光刻系統(tǒng)內(nèi)的全部空氣,變成了真空環(huán)境!

隨后沒有任何的先兆,不見任何一絲光線,晶圓上突兀的出現(xiàn)了一個淡紅色的斑點,其大小正是芯片的尺寸。

然后就是晶圓和光刻鏡頭同時的進行了反方向的移動,在距離斑點10毫米的位置再次突兀的出現(xiàn)了一個淡紅色的斑點。

就這樣,僅僅過了10分鐘,280個圖案就全部出現(xiàn)在晶圓上面,一行行,一列列整整齊齊的排列著。

完成光刻后,一旁的電子鏡頭再次動了起來,識別著芯片上的電路圖案有沒有光刻錯誤,或者光刻不清晰的地方。

全部檢測通過后,晶圓就在這真空環(huán)境下,被放入一個黑色的扁平匣子里,通過軌道進入了下一臺設備里面。

而光刻機也在恢復氣壓后打開了操作門,由機械臂再次放入了一片晶圓。

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