第525章 分辨率10μm
瓷飛廠是下定了決心,肖總遠赴京城,但高振東這邊的事情,還遠遠沒完。 此時的他,正在拿著防工委發過來的另一位五爺——轟炸機的資料,細細的計算著、考慮著。
他想撬動的可不只是攻-5裝雷達這個事情。
就在他算得入神的時候,門被敲響了。
高振東起身開門,門口是易中海和五道口分來的師妹馬娟,馬娟性格雖然比較直,有些男子的英氣,但是心卻是很細的,正合適代表分廠的電子實驗室跟進一下光刻機的組裝事宜。
“高師兄,好消息好消息!”馬娟不像伍升遠那麽一板一眼,在單位也叫高師兄,高振東聽得還挺爽。
“光刻機組裝好了?”她和易中海一起過來,除了這個不可能有別的。
“嗯嗯嗯,裝好了,我們先試了試,各指標完全達標。”
“太好了,走,看看去。”高振東把手上的東西一收,站起身就往光刻機試製車間走。
易中海和馬娟跟在後面,馬娟笑道:“我們來的意思,就是想請你去主持一下最終的套刻精度試驗。”
高振東連連點頭:“嗯,要試,要試。走!走!”
其他的指標,可以說易中海帶著大師傅們,在馬娟的配合下基本上都完成了,這個套刻精度,算是最終的綜合檢驗。
走進光刻機試製車間,透過玻璃看向超淨室,展現在高振東面前的是一個像是化學試驗室裡通風試驗櫥的東西,或者說是像搞生物的帶生物防護的顯微裝置,別的都看不出幹啥的,就是那台顯微鏡賊顯眼。
這台顯微鏡是用來人工對準和檢查用的,主要解決套刻時的對準問題。高振東在掩模上設計了對準標志,但是對準這個操作,在這台光刻機上是人工操作,那台顯微鏡就是用來乾這些事情的。
按說這機器高振東來來去去,改來改去也見過不少次了,可以算是老夥計了,但是這次看見,還是心裡泛起了一陣激動。
可算是有結果了,這東西在高振東心裡已經不是一台設備,而是一股氣。
高振東前世,在網上對線多年,對手能噴的東西,從逮著啥就能噴啥,慢慢演變為能噴啥才說啥。
最後乾脆成釘子戶了,就在那少數幾個領域蹲著不走了,任你東南西北風,我自巍然不動,嘴裡只是說著“對呀對呀!……光刻機有幾種光源,你知道麽?”高振東看得愈不耐煩,拿著鍵盤走遠。
走遠歸走遠,這幾樣東西的確是到他穿越為止,還沒完全拿下的,至少是高端的沒拿下,光刻機就是其中一種。
他媽的,這輩子老子自己造一個玩玩,有幾種光源我不知道,但是我知道這台能用,而且還挺好!
高振東自己也換上防護服,和幾名試驗人員走進了超淨室。
試驗人員早就把試驗準備做好了,走進來之後,打開了幾個開關,然後示意高振東:“高總,可以了。”
高振東拿起專用夾具,從帶乾燥劑的矽片架裡,小心的夾起了一片單晶矽片,放到了工件台上,然後扳動開關,矽片被吸附固定。
這些單晶矽片已經經過清洗、乾燥等處理,對光刻膠的附著力此時是最大的。
然後高振東退後一步,將接下來的試驗交給了馬娟。
要的就是一開始的那個爽感,至於具體操作,這些試驗人員比他手腳麻利多了,專業的事情還是交給專業的人去做。
要說高振東這個光刻機原始,那是真的原始,固定好矽片後,馬娟開動開關,矽片開始旋轉。
這是高振東的設計,一步到位,光刻膠的塗布,他直接上了旋塗法,前世我們最早的光刻機是用什麽方法塗布他不知道,但他知道綜合性能肯定是旋塗法最好。
旋塗法在單晶矽片這種平坦的簡單表面塗布,平坦化能力強,容易控制厚度,塗層密度大,厚度均勻,不是沒有缺陷,但是可以接受和處理。
旋轉很快達到了預設的轉速,在塗料確定的情況下,塗層厚度這些塗布結果參數與轉速高度相關,旋轉的同時,工件台也在對矽片進行加熱,這是為了進一步去除表面重新附著的水汽。
這些小細節,都是高振東從前世帶過來的,不起眼,但是很重要。
加熱時間滿足預設要求之後,旋轉也早已穩定,馬娟拿起了滴管。
沒錯,就是化學試驗用的那種滴管,一點兒都不高大上,但是對於高振東這個光刻機來說夠用了。 滴管天生就有不太精確的計量功能,例如一毫升水大概是15滴,總之就是當液體的粘稠度確定的話,那從滴管滴出來的每滴液體的體積基本上是一致的,換支滴管也是一樣,只要是正常的滴管都一樣。
多余的光刻膠會被旋轉的矽片給甩出去的,這也是旋塗的優點。
馬娟往旋轉的矽片中心滴了一些光刻膠,光刻膠很快隨著旋轉,沿著矽片表面勻開來,非常均勻,仿佛不存在一樣。
這也是托光刻膠和矽片的粘附性很好的福,否則在上光刻膠之前,還得上一遍襯底,以加強光刻膠的附著。
矽片緩緩停止旋轉,此時,工件台再次開始對矽片進行加熱,這是在固化光刻膠。
固化完成後,馬娟開始按動電鈕,調整工件台,將矽片置於光學系統下的合適位置。
雖然高振東要求東北光學所的同志搞的是160mm直徑的投影范圍,不過考慮到拉晶的成品率,以及光學系統的最大畸變出現在最邊緣的原因,現在還是將矽片的規格定在了130mm,也就是大概5英寸的樣子,不過這是我們的原生工藝,自然就不會用英寸作為矽晶圓的計量單位。
作為最早最原始的光刻機,高振東使用的卻並不是最原始的接觸式光刻,這種方式矽片和掩模直接接觸,分辨率比接近式要高。
但接觸式光刻,矽片上的光刻膠或者個別灰塵,會汙染和損壞掩模,用來搞研究可以,搞批產不太好。
他跨過接觸式光刻,使用了接近式光刻,實際光刻的時候矽片和掩模之間有一個極小的距離,在10μm這個數量級,這樣就可以避免掩模的損壞了。
壞處嘛,接近式光刻的分辨率比接觸式的要差,最好的情況,大概在2μm的樣子,這對於高振東現在來說是夠用的。
使用接近式光刻,掩模和工件是分開的,這對於搞自動化光刻是有利的,這就是高振東將掩模放進光學系統的原因,掩模在光學系統裡基本不動,運動的是工件台。
找平之後,工件台控制矽片向掩模接近,最終達到設計中所設定的距離——20μm。
這一次不用太過仔細的對齊,因為是第一次刻,嚴格對齊是套刻的事情,如果是套刻,還需要對齊套刻標記。
接下來就是曝光、顯影,聽起來和膠片機攝影差不多,實際上原理也基本上一致。
顯影完畢,馬娟開始用顯微鏡檢查成像質量,耗時很長,估計她的眼睛都花了,最終她抬起頭,面帶喜色的向高振東點了點頭。
這次的掩模,是工藝測試用標準掩模,看她這個樣子,至少分辨率10μm是沒問題了。
“高師兄,和我們以前測試的一樣,線寬10μm沒有問題,很穩定。”
如果成像質量有問題,那就得將矽片取出來,洗去光刻膠,準備從頭再來。
這年頭,矽片很貴的,不能浪費,哪怕是到了幾十年後,矽片沒那麽貴了,但還得洗,如果問題出在工藝的中後期的光刻道次上,前面的工藝也貴啊!
高振東心中激動,向她點點頭,示意繼續。
接下來按照正常的集成電路工藝,應該是送到其他工序去,根據光刻目的的不同,進行諸如蝕刻、摻雜、離子注入、金屬去除等,但是這是測試光刻機的分辨率和套刻精度,這工序就不用做了,而且也沒法做,這兒沒那些東西。
比如蝕刻,看起來簡單,腐蝕就行,但實際上背後靠著一整條比較特殊的安全管理線,這邊也建立一條那玩意,就搞麻煩了,又不是經常要用到。
就更別提摻雜這些需要設備的工序了,更是沒法做。
考慮到顯影之後,光刻膠就只剩下了需要的那一部分,試驗人員的想法,是再上一次光刻膠,看看兩次光刻顯影結果的重疊程度。
這也算是個笨辦法,如果這種情況下,舊光刻工藝的殘余物影響到新一次的光刻膠附著,導致試驗效果不好的話,再考慮光刻——送1274蝕刻——光刻這個試驗流程。
光是線寬10μm,其實光刻機的製程是到不了10μm的,因為決定光刻機制程的,還有其他參數,其中很重要的一個就是套刻精度,也正是今天高振東最終要測試的東西。
凡是做集成電路,哪怕工藝簡單如PMOS,都是需要套刻的,因為一次光刻連晶體管都做不出來,更別說形成完整電路了。
(本章完)