之前跟着熟人去参加一场小型线下交流,坐在角落的时候一直在琢磨光刻机涉及到哪些领域,原本我以为就只和芯片制造沾边,听旁边人断断续续聊,才发现远不是我想的那样简单。
最开始脑子里面的想法很窄,觉得无非就是晶圆加工,把电路刻在硅片上面,别的东西都搭不上边。桌上放着打印出来的几张简易资料,字密密麻麻的,随手翻了两页,看到光学相关的字眼,一下子愣住了。从来没仔细想过,光源、镜头、光路调校这些东西,全都要跟着光刻机走,不是随便拿一套光学组件就能凑合用。光源的稳定度,镜片的平整度,一点点偏差都会在晶圆上面放大,那段时间光是想象这个画面,都觉得很难。
还有精密机械。
载台移动的速度和定位精度,听那人说,移动的时候要稳,启停也不能有多余震动,整个平台的控制,材料的热胀冷缩都要提前考虑进去。一块平台跑起来,误差要压到极小,这里面牵扯到传动结构、减振方案,还有各种特种合金材料,不是普通机床那一套逻辑。我当时下意识问了一句,这些零部件国内好多地方都能做吗,对方只是摇了摇头,没再多说,话题就跳到别的地方去了。
聊着聊着又扯到了化工材料那块。光刻胶我之前听过名字,但不知道它和光刻机是绑定在一起的,曝光之后发生反应,才能留下想要的图案。配套的还有各种清洗试剂、保护膜材料,不同制程要用不一样的配方,材料的纯度要求高得吓人,杂质稍微多一点,整片晶圆可能就出问题。做材料的厂子和设备厂商要长期配合,设备参数一变,材料也要跟着调整,不是分开独立的两条线。
软件控制这块也占很大一块。整套设备不是硬件拼起来就能运转,里面有复杂的控制程序,实时校正光路,追踪载台位置,记录每一次曝光的数据,还要做误差补偿。算法藏在后台,普通人看不见,但少了它,硬件再精良也没法协同工作。朋友说很多调试工作,都是工程师一点点调参数,同一个机型,不同场地的环境不一样,跑出来的效果都会有差别。
后面还顺带提到了检测和计量领域。刻完之后的线路尺寸、缺陷排查,都需要对应的检测设备配合光刻机,互相校验。还有真空环境维持,光刻机内部不少工序要在真空条件下运行,真空系统、气体输送,气体纯度控制,又是另外一套配套体系。
中途有人插话说,通信、航空航天里面不少高规格芯片,源头也离不开这类设备支撑,只是大部分人平时接触不到,感受不到这条链条的存在。我坐在那里慢慢捋,原来从光学、精密机械、特种化工,再到控制软件、真空、计量检测,一层一层串在一起,每一块都不能脱节。
那天散场的时候天色已经暗下来,走在路上还在回想刚刚听到的内容。我没有办法把所有分支说的清清楚楚,很多名词也只是听个大概,这些都只是那次偶然聊天里零散接收的信息,仅代表我个人当时听到的感受,其他人接触到的信息,说不定会不一样。
回去之后翻了几段网上的文字,越看越乱,索性就不再继续深挖。