运河文学

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第188章 光刻机（第1页）

光刻机，被誉为“工业皇冠上的明珠”。

后世一台先进的euv光刻机更是能卖到4亿美元左右，比一架最贵的正常的波音飞机都贵。

不过现在这玩意是先进，但远达不到那种程度。

这就是一个光刻机群魔乱舞，野蛮生长的时代，一家肯投入研发的企业随时都可能弯道超车。

出货量少，研究成本高昂这都是现在这个年份没有多少企业愿意在这上面投入的原因。

光刻机，顾名思义就是用光来雕刻，光就是一切的基础。

为什么用光刻？因为它快，对于二十四小时不停运转的芯片厂来说，时间就是金钱，速度决定产量。

而在我们所处的宇宙中光是速度的极限，光学被大量研究和使用。

那光是如何被驾驭刻成芯片的呢？答案是光掩膜，光刻机和光刻胶。

光掩膜就是集成电路的图纸，光刻机就如同一台打印机一样发光把光掩膜上的图形投射在硅片上，光刻胶则是能把光影化为现实的一种胶体。

光刻胶有正胶和反胶之分。

以正胶为例，它是一种见光死的材料。

在暗中坚挺，但只要被特定波长的光照射就会疲软，继而能被溶解消除。

负胶则正好相反，利用光刻胶的这种光敏性，就可以利用光来雕刻芯片。

举个简单的例子。

我们先在硅片上涂抹一层光刻胶，在用光线通过设计好的光掩膜照射在光刻胶上，这部分的胶体就会疲软随即被溶液洗掉，而剩下的坚挺的光刻胶就成了保护膜。

接着只要用能腐蚀硅的溶剂把没有光刻胶保护的区域腐蚀掉一层，最后在把光刻胶保护膜清除掉，我们就在同一时间里完成了大量深坑的统一雕刻工作。

这种对硅片定向做减法的工作就是芯片生产的第一步刻蚀，而反响做加法的工序就是沉积，狭义上可以说光刻刻的不是硅片而是光刻胶。

除此之外为了给半导体硅赋予电特性，还要在特定区域做离子注入，这部分也需要光刻。

正因为每一次刻蚀，沉积和离子注入都需要光刻为前提，所以在芯片制造之中光刻是根基，也是占据整个制作流程工时和成本环节最多的，也是用电量大的原因。

在芯片的实际生产中至少要做7个步骤两次烘焙，首先是硅片清洁和表面处理。

光刻对于清洁度的要求远远超过最先进的手术室，所以在光刻前先要给硅片洗个澡，先湿法清洗在用去离子水清洗。

第二步是旋转涂胶，把光刻胶滴在硅片中央，通过硅片的高速转动把光刻胶摊开，再以较慢的速度旋转把胶体厚度稳定，有点类似于摊煎饼。

这个过程大部分的光刻胶都会被甩出去浪费掉，只留下一层均匀的胶体相当于给硅片贴了一个膜。

接下来就是第一次烘焙，也叫做前烘。

目的是减少光刻胶中溶剂含量让其更加坚固浓稠，提高与硅片附着的稳定性。

前烘完成后，光刻机登场对硅片对准与曝光。

硅片在光刻机出来后还要进行一次烘焙，也就是后烘。

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