第四百一十三章 光刻機(2/2)
光刻機有多牛?
洪玉曾如一個「花痴」一樣向劉琅介紹當時最先進光刻機的性能!
比如光刻機的光線能量、破壞性極高,製程的所有零件、材料,樣樣挑戰人類工藝的極限,甚至因為空氣分子的干擾都會影響光線,所以生產過程得在真空環境,而且,溫濕度和壓力變化還會影響對焦,所以在機器內部溫度的變化要控制在千分之五度,得有合適的冷卻方法,精準的測溫傳感器,更重要的是,需要精確度極高的鏡頭和光源。
有頂級的鏡頭和光源,沒極致的機械精度,也是白搭。光刻機里有兩個同步運動的工件台,一個載底片,一個載膠片,兩者需始終同步,誤差在2納米以下,兩個工作檯由靜到動,加速度跟飛彈發射差不多,如此而且,機械的動作得精確到誤差僅以兆分之一秒
劉琅還記得洪玉當時舉了個例子,這種同步性就相當於兩架大飛機從起飛到降落,始終齊頭並進。一架飛機上伸出一把刀,在另一架飛機的米粒上刻字,還不能刻壞了。
光刻機牛不牛?當然牛,即便是劉琅這個門外漢也是覺得這種儀器人類怎麼能給它造出來呢?
可人類就是給造出來來了,而且未來還會不斷發展,直至量子計算機的誕生………。
不過洪玉說的是三十年後的光刻機,現在大家面前的光刻機自然不能與自己的「孫子輩」相提並論了,這台光刻機的製程只有四微米,未來則是有十幾個納米,兩者相差幾百倍,要用機械來形容兩者的差距,如果現在的光刻機比作是國產手扶拖拉機的發動機,那麼未來的光刻機就是太空梭的發動機。
「這應該就是製成達到製程4微米級別的刻紋機吧,技術真是先進,比咱們國家強出很多!」
周明目不轉睛地看著感嘆道。
周明曾經參加過二十多年前的衛星研製,對國家的半導體發展非常了解。
光刻機就是在矽片上塗感光膠,用集成電路設計的電路膠片遮蓋在上面進行曝光,清除感光部分,露出矽片在上面進行加工最後成型,簡單來說,就是用光進行「雕刻」,因為電子元件都是以十幾個納米級別,世界上哪裡有如此細小的「刻刀」能把這些元件雕刻在晶圓上?
不過別看光刻機如此高端,但中國卻是最早研製這種儀器的國家之一。
在五十年代末期,光刻機就已經在美國被發明出來,並且隨之應用在了實踐之中,而六十年代初期,隨著大量國外半導體專家的回歸,國家也將半導體技術列為國家重點發展科目。
在那個時代,國家在半導體領域內可謂是人才濟濟,有名氣的黃坤、謝喜德、周明等科學家們都是從國外回來的專業人才,他們帶領著國家開始研究光刻技術,當時他們研製出了鍺合金三極體和磁膜儲存器。
到了六十年代初期,美國提出了氧化物半導體效應晶體,並且研製出了一千個元件的密集電路板,這是世界第一個二十英寸的集成電路。
而同一時期的中國沿用古老傳統的照相術顯微鏡進行縮小曝光,採用的是人工光刻工藝,就是坐標值加噴黑銅版紙加手術刀的方式,精度也能達到零點幾毫米,對於那個時代的集成電路來說也是足夠了。
而到了六十年代中期,中國終於製造出了第一批接觸式光刻機,這項技術已經處在世界一流行列了。
到了七十年,因為大規模集成電路產業的蓬勃發展,美國人的光刻技術終於迎來的大爆發,進入到八微米工藝時代,開發出了投影光刻機等關鍵工藝設備技術,並在七十年代中期年建立了世界第一條十二英寸的集成電路生產線,也就是眾人面前的這套四微米製程工藝。