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当北方的清晨亮起第一抹阳光,长春光机所地下实验室里,一场激动人心的实验,也终于开始了。
激光发生器开始预热,这是全套光刻机台中最核心的部件之一,由中科光电院设计制造。
激光光源射出后,首先会进入光束矫正器,矫正器共有三组,调整光束入射方向,让激光束尽量保持平行。
调整完毕的平行激光,会进入能量控制器。
顾名思义,能量控制器是调节激光功率的存在,控制最终照射到硅片上的能量大小。
像芯片这样的高精密制造业,无论曝光不足或者过足,都会严重影响出片质量,所以能量必须收到严格的控制。
能量控制器之后,是光束形状设置器,它可以设置光束形态,呈圆型,环型,散射型等等不同的形状,而不同形态的激光,又有着不同的光学特性。
光束形状设置器尾部,还有一组遮光器,在不需要曝光的时候,遮光器会把光束拦下来,防止光束照射到硅片上。
再然后是能量探测器,这个东西主要是检测光束功率的,它无法单独使用,而是将检测信号回馈给能量控制器,配合能量控制器进行功率调整。
调整完毕的激光束,会穿过掩模版,进入物镜。
掩膜版也叫光罩,简单来说呢,它就是一块内部刻着线路设计图的玻璃板,给硅片曝光用的,你想要什么样的半导体设计线路,就定制什么样的掩膜版。
掩膜版的价格和精度成正比,国内海凸版,无锡华润,中微,深圳清逸,路维,十三所,五十五所,自动化所等等,都可以做这个东西。
目前,华夏已经把基础型掩膜版价格,砸成了白菜价,帝都微电子所的2um光刻板,只要一千两百块,南京55所的一千一百块,精度1um的板子五千块,无锡华润略贵,两千块起步,但板子做的确实漂亮。
而要是精度达到纳米级别的板子,那可就相当昂贵了,根据业内小道消息,苹果公司给旗下m1型处理器定制的掩膜版,造价高达上百万美元。
掩膜版下方,是一种名为掩膜台的机械装置,它的作用是承载掩模版进行运动,控制精度为纳米级,为了达到苛刻的精确控制要求,长春光机所从昆仑集团采购了高精度极光电机。
在这套机台上,其实有很多技术和产品,都是来自昆仑集团,但最重要的部分,必须是掩膜台下方,巨大而又极端精密的物镜。
物镜由三十多块镜片组成,主要作用是把掩膜版上的电路图,按照比例缩小,再用激光映射的硅晶圆上,并且物镜还要主动补偿各种光学误差,控制曝光精度。
可以毫不夸张的说,物镜就是光刻机的心脏,如果物镜技术过关,哪怕掩膜技术差一点,光源功率弱一些,最终也能得到不错的结果。
但如果物镜技术不行,其他所有子系统就算造的再好,也没有任何作用。
毕竟光刻机的本质,是一套光学系统。
很多不了解半导体行业的同学,往往对其有所误解,真正的芯片制造流程,是激光透过物镜在硅片上曝光出来的,而不是用机器物理雕刻出来的。
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