《四合院:七級工程師,我平步青雲》第620章 傳統化學腐蝕那套老理兒(1)

作者:邊唱邊跳的海狸·4天前

而咱們國家自主研發、專為本土半導體生產工況量身打造的掩膜製備技術體系,核心走的還是光刻顯影加工這條路子。這套工藝在現階段工業製造領域覆蓋面廣、技術成熟度高,是實打實的常規精密加工技術之一。

它的標準流程清晰規範——先在掩膜基片表面均勻塗上光刻膠,再透過曝光和顯影兩大核心工序,把預設設計圖形完整復刻到掩膜板材表面。

依託這套成熟的工藝體系,高解析度、高精度的電路圖形轉印加工,妥妥能穩定實現。

光刻顯影工藝,那也是初代光刻機技術體系裡最具代表性的核心工藝,產業應用價值無可替代。

另外,初代光刻機技術體系裡還藏著另一項極具前瞻性的核心技術——專門用在掩膜精密加工上的電子束光刻工藝。超高的圖形解析精度,就是它最硬、最拿得出手的效能底牌。

透過精準掐著電子束的束流引數,用專門的加工裝置往掩膜基材上那麼一照,選擇性地曝光,就能刻出超高精度的微納圖形結構。這活兒,沒點金剛鑽真攬不了。

說白了,這技術既有頂級的刻字功夫,又特能隨機應變,微電子製造、微奈米精密加工這些高階產業,離了它根本玩不轉。

趙衛國他們那個科研團隊,之前在死磕365納米制程晶片的研發和量產那會兒,電子束光刻就是繞不過去的一道硬門檻,也是往後晶片能敞開了量產的根本底氣。

等到後續他們搗鼓出第二代光刻機的時候,技術體系裡又硬塞進去倆大招——一個叫掩膜刻蝕,一個叫多層掩膜製備。

掩膜刻蝕這玩意兒,底子上還是傳統化學腐蝕那套老理兒。

把掩膜基片往特調的腐蝕液裡一泡,基片表面沒被保護膜蓋住的地方,就被腐蝕液一點一點地啃掉,最後剩下來的,就是事先設計好的電路圖形。

這套招兒特別適合加工那種三維的複雜結構,市面上那些微奈米級的光學元件,十有八九都是用這法子搞出來的。

再說多層掩膜製備,它支援的是圖形一層一層往上摞著成型。靠著反覆做圖形轉移跟化學刻蝕,能整出結構更繞、層級更密的掩膜圖形。現在三維積體電路、還有各種微納元器件要上規模量產,基本都得抱這技術的大腿。

總的來看,第二代光刻機搭的這一整套掩膜工藝,不管是高解析度、大尺寸、還是圖形複雜的,全都給你覆蓋得明明白白。整套體系,就是衝著高階工業量產去的,底子上給晶片製造搭了個挺瓷實的架子。

不過要說第二代光刻機這些升級裡頭,最讓趙衛國點頭認可、產業價值也最冒尖的突破,還得是全自動控制系統真正落了地。

這臺裝置愣是塞進了自動對位校準、全流程自動化曝光、還有智慧輔助焊接這些聰明模組。這些模組一上,不光效率蹭蹭往上躥,產品品質的統一性和執行穩定性也有了實打實的保障。

更狠的是,從根兒上就把人工操作那點誤差和手滑的糟心事給掐死了。

但你再看看咱現在出口的光刻機,多數工序還靠人一雙手在那兒扛著。

掩膜對位、光刻膠塗布、曝光、顯影……這些要命的工序,全得工人師傅不錯眼珠地守著。純人工的搞法,效率提不上來不說,人一個晃神,各種工藝缺陷就跟著來了。國產出口光刻機的良品率,可憐巴巴地在10%到30%之間晃盪,癥結就在這兒——人太依賴了。

反過來看,國內自己迭代的初代光刻機,倒是已經升級完了,全面跨進半自動化。半自動一改造,產能往上拉了一截,操作工的活兒也輕省不少。

初代機其實也配了掩膜自動對位、光刻膠自動供給,還有基礎的程式指令系統,核心的自動化傢什也算齊全。可就算有這些,操作工照樣得全程釘在那兒,調引數、看裝置,一刻離不了人。

第二代光刻機最要命的技術革新,就是真正做到了光刻全流程沒人也能跑。

這兩年電子工程跟計算機智慧竄得飛快,全自動化光刻裝置就成了行業的大勢。高精度的機械結構、智慧感測檢測,再加上計算機智慧管控系統,三樣一配合,光刻全流程就能撒了歡地自個兒跑。

操作員只用提前把工藝引數一設,然後盯著點執行狀態就行。掩膜對準、光刻膠塗覆、曝光、顯影,所有工序全交給自動化系統去折騰。這也是第二代光刻機跟前代比,最扎眼的長處。那作業模式,跟數控機床的勁兒差不多,真把全流程自動化的想法落到了地上。

雖說眼下光刻機技術已經是鳥槍換炮了,可趙衛國覺得,裡頭能搗鼓的空間還大著呢。

他放話,往後全球光刻機行業的路子,肯定是死命往深度人工智慧化上奔。

隨著AI跟機器學習演算法一代一代地翻新,光刻裝置的智慧化改造也在不緊不慢地推。

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