第十九章光刻膠當迪爾博士把製版工作完成後，這個時候工作場地完全的轉移到了經過重新改造過的以前的老實驗室裡，這是是個黃色的海洋的房間大安裝的都是能發出黃光的燈，這裡完全按照迪爾博士的設計進行的改造，隻是縮小版的，基本的儀器設備一樣不缺，這個一個不足500平米的實驗室僅僅設備的投入費用就達到了200萬美元，當然這還是經過精打細算的結果，以張億誠目前的財力也隻能做到這一步。“知道我為什麽把這個房間全裝上發黃光的燈嗎?”張億誠搖了搖頭，“因為借下來的工作中涉及到的光刻膠對大部分的可見光都很敏感，隻有黃光不敏感，這個這個步驟必須在黃光實驗室進行。”　　“那麽我們製版完成後，下一步我們將進行更精細的工作，光刻，我把光刻分為氣相成底膜、旋轉塗膠、軟烘乾、對準曝光、曝光後烘培、顯影、堅模、顯影后檢查這8個主要步驟。”三人換好工作服帶上可以把頭髮和耳朵等全部遮住的帽子，然後口罩和大邊框的平鏡裝備上走進了實驗室，這樣的實驗室不允許有一點灰塵，甚至出現頭皮碎屑、呼出的水蒸氣等都不行。

　　“在集成電路的製造過程中，光刻是多次應用的非常重要的工序。”說到這裡博士揚了揚手中的已經完成前道工序的掩模繼續說道“光刻的作用就是把我手上的這塊掩模上的圖形轉換成晶圓上的器件三維結構。張億誠跟著點了點頭表示明白。

　　博士接著把手中通過特殊鑷子夾起的晶圓放到清洗機器中一排一排的細小器皿中，打開電路開關器皿自動縮進機器，微小的電機聲傳來。“這一步的清洗很重要主要是除去表面的沾汙物，這台機器可以對晶圓進行超聲波和離子水衝洗，雖然這些晶圓剛完成氧化和澱積操作，處於潔淨的狀態，但是在轉移的過程中還是有可能出現汙物附著在表面，沾汙物會造成光刻膠與晶圓的粘附性差，這樣在顯影和刻蝕中容易引起光刻膠的漂移問題，光刻膠一漂移就會導致底層薄膜的鑽蝕直接的後果就是光刻膠塗布的不平坦和光刻膠中產生針孔，試驗的產品就會失敗。”博士指了指面前的正在發出微弱響聲的機器說道。這些晶圓都是采購市場上的高純矽工廠已經完成了矽棒外延長生長、切割然後磨片、拋光後的半成品。當然這些還是很簡單的處理工藝。在現在這個時代張億誠也隻有湊合著用。外延長工藝的重要性其實張億誠很明白，奈何現在一沒技術二沒資金，所以也隻有先從外面采購，幸好這裡是矽谷，到處是矽製品的工廠，可憐的老富蘭克林現在已經淪落到成了生產學員加跑腿的非職業化采購了。

　　電機聲響了一會自動停了下來，這個時候迪爾博士操作著旁邊的機械臂把事先放進去清洗的成排的晶圓小心翼翼的取了出來放入旁邊的自動脫水烘箱中，然後博士把烘箱的溫控系統的溫度調到了200攝氏度，時長一個小時，也就是說這些清洗後的晶圓要在自動烘箱中的200攝氏度的高溫下烘乾一小時。“讓我來和你說說這一步的作用布魯斯，這是一個脫水、乾烘一體的充滿惰性氣體的封閉腔、相對濕度必須控制在50%以下，通過長達一小時的烘乾，我們的目的是除去吸附在晶圓表面的大部分水汽防止在接下來的步驟中因為水汽而引起光刻膠薄膜出現缺陷，這對成品的良品率非常重要。”博士邊說邊走下一台機器旁，把這一步需要的前期準備參數調整好“這是塗光刻膠機器，

請操作的時候萬分小心，他中間的轉盤工作時可以達到幾千轉每分鍾的速度。　　張億誠跟在後面非常努力的記憶著博士的每一個操作步驟和所說的話，等到這台塗光刻膠機器完全準備就緒又過了一會，自動脫水溫控烘箱終於完成它的任務。

　　等到晶圓完全的冷卻後，博士立即用瓶子上寫有六甲基二矽胺烷的液體對這些晶圓進行成膜處理，邊做邊說道“這些六甲基二矽胺烷可以影響晶圓表面使之疏離水份子，同時形成對光刻膠材料的結合力，我們現在用的是最基本的浸泡處理方法。”然後又連忙操縱著機械臂把完成處理的晶圓放到塗光刻膠的機器內的一個圓盤上，調整好晶圓的位置後，博士在這個像一個大號塑料桶一樣的機器旁按了個按鈕後接著說道“我們要想光刻膠能夠均勻的塗抹在晶圓上，我們必須要先固定好晶圓，它的下面其實是真空吸盤”然後博士把這個機器的蓋子蓋上，蓋子上有個伸出來的管子。博士接著說“這個管子連接著的是過濾器和精準滴注器，我們的光刻膠首先要通過這根管子近入過濾器進行再次的過濾和通過滴注器定量滴注到下面被真空吸盤固定住的晶圓中央。”

　　張億誠看到博士把一罐大致標注著正膠的很小的管口接到塗光刻膠機器頂上伸出來的管子上，“博士，那是正膠，那麽是不是還有負膠啊?”張億誠好奇的問道。

　　“是的，你說的很正確，光刻膠目前市場上有2種，也就是你說的正膠和負膠，現在我必須和你說說光刻膠，讓你對它有基本的概念，它是一種有機化合物，在觸光曝光後會發生光固化反應，使得這種材料的物理性能，特別是溶解性、親合性等發生非常明顯的變化。這樣在顯影液中的光刻膠已經曝光的部分會被溶解掉，而沒有曝光的部分在顯影液中幾乎又不溶解;即可以做晶圓上的圖形模版也就是掩膜版轉移到晶圓上的圖形而且在後面的工藝中還可以保護下面的材料，它的主要成分就是感光樹脂、增感劑、溶劑和一些添加劑。”真是步步皆學問啊，張億誠感歎。

　　“那麽正、負光刻膠又有那些區別呢?他們主要又有那些物理特性?”張億誠看著博士接著問。

　　博士知道眼前這個學生是個勤奮好學的好學生，前面當他看到張億誠的那份集成電路的設計圖時他確信這是個天才的設計師，但是對於工藝技術很顯然還是個門外漢，這個問題博士思考了一會，他在想著怎麽組織語言能夠更簡潔明了的說明白。“通常來說他們主要有4點區別:一，分辨率，相對來說正光刻膠的分辨率要優於負光刻膠，市場上非常好的負光刻膠的分辨率也才能達到2μM;二，負光刻膠在曝光後會硬化而變得不可溶解，顯影后圖像會與我們原先掩膜版的圖形相反;三，正光刻膠曝光時會軟化，變得可溶解，顯影后圖形與原先掩膜版圖形是一個樣子的;最後一點其實是正光刻膠的缺點，正光刻膠的粘附性相比負光刻膠較差。”

　　“至於物理特性”停頓了一下博士又拿了一罐全新的光刻膠指著商標上標注的特性開始解釋說道“你可以從下面幾個方面進行理解，分辨率他是區別晶圓表面上兩個或者更多臨近特征圖形的能力，芯片內核本身是一個一個的三維圖形的;至於對比度是光刻膠上從曝光區到非曝光區過度的陡度;還有敏感性就是晶圓表面光刻膠中產生一個良好圖形所需要的一定波長光的最小能量值一般單位是MJ每平方厘米，提供給光刻膠的光能量值通常成為曝光量;下面的粘滯性是對於液體光刻膠來說其流動特性的定量指標，粘滯性增加，光刻膠流動的趨勢變小，反之相反;粘附性與粘滯性雖然一字之差但是他們卻是2個概念，粘附性指的是描述光刻膠粘於襯底的強度;抗蝕性，是我們後續的蝕刻程序中保護襯底表面的能力;表面張力，你可以這樣理解，他是液體中將表面份子拉向液體主體內的分子間吸引力;至於存儲和傳送就更好理解，是關於光刻膠本身的最長閑置期限和存儲溫度，通俗的說就是在什麽樣的溫度條件下的保質期;最後還需要考慮的是光刻膠本身的純度。”說完博士長長的出了一口氣，盡管隔著口罩，張億誠也一樣知道要像把這麽複雜的問題說明白不是一件簡單的事，看旁邊的老富蘭克林的樣子也一樣是一副有聽沒有懂的表情。