重生之工业大亨-第78章
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“没问题，这个数控系统比数控机床简单多了，只有几个直线动作和机械臂的输送动作的协调，我们几天就可以解决，只是数据采集要花点时间，我打算要学员们干，让他们历练历练。”卢汝成表示很简单，他还打算只要学员们干，当然他们得把关。
“那就好，你们没问题，就真的没问题了。我先和大伙说说我对光刻机的设想，据我所知，光刻机根据曝光方法的不同分为：接触式、非接触式和聚焦式三种。
接触式是以前的老方法，缺点太大，我就不讲了。聚焦式虽然更先进，但难度也最大，我们目前还没有这个需要，可以做为以后的研究课题。为了赶时间，我打算这次就采取非接触式，符合我们目前的制程工艺，最高精度可以达到二十纳米以内，目前来讲完全足够了。相反，我们的芯片设计还没赶上来，这次就只试制十六位元的芯片，精度只要达到U米级就够了，洪所长你们扯后腿了啊！”
郭东又开了洪涛的玩笑，不过这却是实情。洪涛也很无奈，芯片设计很复杂，需要大量的熟练人手。跟老板说得一样，要设计纳米级芯片，至少得有几千熟练电子工程师，否则想都不要想。
想到这些，洪涛接过话头说道：“目前我们只能设计一些简单的芯片，连32位元的芯片都要花大量时间才行，至少一年计，我们的熟练人手太少了，实在没办法。老板也知道我们是短板，因此我还被老板批过。唉！”
“好啦！既然老板已经批评了，我们就不批评你了。”郭东又小小的开了一记玩笑，然后正式说道：“非接触式光刻的技术要点就是激光头、掩模板还有基片要无限接近，最好只相差几个纳米，这样才能保证最大的精度。这是属于一种1：1投影技术或者说光刻技术，对掩模板的制作要求非常高，卢总，能不能将设计图进行电子图缩小？而不是光学缩小？”
“理论上是可以的，我们尽量想办法，也就是说我们根本不搞纸质图纸了，直接用电子图纸投影曝光？”涉及到他的专业，卢汝成想也没想就回答了。
这时洪涛也获得了灵感，因此接过了话头说道：“我打算采用液晶投影技术，液晶是一种分子级别的化合物，只要我们技术足够，那么控制精度可以无限小，我相信它能够很好的解决1：1电子图形缩小问题。我们就不走国外那套老路了，那样太复杂，而且精度不够。”
“也只有你才知道国外是怎么搞的，我们从来都是自己搞自己的，不也很好吗？只要我们达到了目的就够了。”
这时王波也插话说道，他对国外是怎么搞的是真不懂，他的话没有半句水份。
“洪所长这个主意很好，这样电子图形缩小就没问题了。”卢汝成对洪涛的办法不由拍案叫绝。
“这样我们是不是可以取消掩模板呢？”
郭东提出了一个大胆的设想。
“当然不行，液不能代替掩模板，因为液晶屏是通过光的偏振原理，来实现图像显示的。它根本就不可能实现，高精度光刻，不过我们可以试一试，让液晶屏代替光刻机，给掩模板显影电子图形，如果能够做到，也是一种了不得的进步，能节省很多步骤。
不过我们必须研究出一种，对光非常敏感的光刻胶。在化学蚀刻的时候，又能有效的保护未被光照的镀铬层。”
“王所长，这点你们能解决吧！”洪涛先给郭东解释了液晶原理，然后又问王波道。
“没问题。自从研究光刻胶以来，我们已经研究出多种光刻胶了。都是分别针对不同的物质，给掩模板用的光刻胶，我们已经研究出来了。效果怎么样？要试试才知道。”王波给予了肯定的回答。
“那太好了，那我们就试试吧！”郭东激动的说道
由于这次用途的特殊原因，他们不需要复杂的液晶技术，只需要第一代液晶技术，即TNLCD。就是简单的黑白屏，白光就是电路图，如果掩模板与液晶屏隔得足够近的说，也可以留下满意的电路图形。
还有一点与普通的液晶屏不同，这里的背景光源是强光源，他不是给人看的，而是专为掩模板曝光的。
当然缺点也很明显，由于液晶分子的大小原因，精度不够，因此不适合纳米级芯片技术，这是他们后来经过实验，才明白这个道理的。
未完待续……
第109章：画面太美（）
郭东和他们几人，到了实验车间，郭东作为现场最不懂液晶技术的人，他就问其他几人：“液晶是怎么控制开关的，它又是怎么显示电路图形的？”
“液晶是早在1888年由奥地利植物学家莱尼兹发现的一种在常温下介于固态和液态之间的一种化合物质，由于当时并没有这类物质的称呼，因此他就取名液晶，就是液态固体的意思。
后来，直到1968年，美国RcA公司的沙诺夫研发中心的工程师，发现液晶受电压的影响而改变其排列顺序，他们利用这一现象而发明了第一块液晶屏。
至于怎么显示图形，则是把液晶置于平行的玻璃面板沟槽中，这样的玻璃面板有两块，前后两排沟槽是呈九十度垂直的，这样就构成了一个个的单元格，也就是像素点。在两排沟槽的中间，是呈网状的透明电极。
我们把横向排列的沟槽通电，那么这条沟槽中的液晶它们就会沿沟槽有顺序地排列，这时背景光源就可以通过它们。但是还有一层纵向排列的液晶它们没通电，因此它们是呈混乱排列的，光线还是通不过。如果这时，我们给纵向排列的某一条沟槽通电，那么纵向排列和横向排列相交的一个点，这里光线就可以真正通过了，许多个这样的亮点就构成了图形。
当然真正的液晶技术不会这么简单，但我们现在就只要这么简单的技术就可以了。复杂了反而不好，会影响图像精度。”说到液晶就是王波的菜，因此他小小的向郭东科普了一番。
“原来是这样！这下我明白了。”郭东边说边点头，好像已经完全明白了的样子。
只要使用第一代液晶技术当然很简单，况且他们需要的比第一代技术更简单，因此没有什么难度。他们唯一要解决的是沟槽的精度，使像素点更细密。
不过相对于拥有纳米级加工工艺技术的长胜精工来说，就太简单了。因为沟槽再怎么精密，也只有U米级，这是液晶化合物分子的大小所决定的。
当第一块液晶屏试制出来，在了解了技术细节之后，郭东就感叹说：“看来这项技术的缺点也很明显，它只能达到U米级精度，我们算是白忙活了。”
“也不能这么说，其实日常生活中，低级别的芯片用的是最多的，比如普通的小家电所用的芯片以及普通的工控芯片。我们能减少低级别芯片的工序也是了不得的进步。”这时，权威专家洪涛就站出来给大家打气了。
“唉！好吧！我们先试试吧！还不知道能不能代替激光刻蚀呢？”郭东又发感慨了，真是一个多愁善感的人。
要试很简单，因为不是硅晶圆因此无须无氧环境，只要一间暗室就可以了。暗室也不是真的暗，黄光还是可以的。
他们实验了一下，情况还好，只要掩模板与液晶屏隔得足够近，大概几纳米的样子，光的漫散现象还是不严重。也就是说用液晶屏代替激光蚀刻掩模板获得了成功，虽然只能用在低制程芯片技术上，但是因为图形转移快捷，可以说是非常有用的一项技术了。
接下来就是真正研制光刻机了。由于一些技术难点郭东他们还是长胜精工技术部的时候就早已解决了，因此他们直接进入了设计环节。
为了最大程度的提高效率和减少氩气用量，郭东要技术员将工作台里面的活动机构的最大行程设置为5毫米。也就是说从最上面的激光到最下面的基片面只有5毫米，这个5毫米中间还有一个有缺口的托架，托架是放掩模板的平台，它只能上下移动。而那个缺口就是为微型机械臂输送掩模板用的。
掩模板至少得有一毫米厚，托架也至少得有二毫米厚，加上微型机械臂占去了一点点厚度，也就是说在输送掩模板的过程中，与上面的激光头和下面的基片上下相差不到一毫米了，玩的就是这么精密。
当然硅晶圆基片，它是最后才放进来的，而且微型机械臂是从下面输送进来的，不占用这5毫米的工作空间。
硅晶圆基片台是真正的固定，它不需要移动。唯一能上下左右移动的就是激光头。激光头不止一个，而是一排。就像刷卡一样，它只要刷一次就够了。
看起来很简单，其实他最难的是怎么控制掩模板与基片之间只相差几纳米，激光头与掩模板之间只相差几纳米。就是这一个难点就难住了许公司，这需要纳米级加工工艺才能做到。而恰好长胜投资集团就能做到，道理就是这么简单。
掩模板不止一块，而是有许多块。因此他有另外一套安置机构，就像机床的刀具换刀系统一样。为了最大限度地节省空间，它是平行环绕在工作台的周围的，它能环绕转圈，能根据电脑的指令，将下块需要的掩模板输送到微型机械臂的面前。原理和机床的数控换刀系统是差不多的。
为什么要把工作台设置的这么薄呢？就是为了减少上下移动所花费的时间，还有也减少了运动势能，这就相应的增加了上下移动的控制精度。
到了这时，如果仅仅从光刻机的角度看，长胜投资集团的芯片制程工艺已经超过了2017年的世界水平。郭东他们设计的光刻机甚至能达到10纳米以内的制程工艺，当然激光头还需改进成为聚焦式激光头。但是从纯机械的角度看，他们是真的达到了。
不过芯片制程是一个系统的工程，不是简单的机械精度就够了，其实最制约制程工艺的是化学蚀刻环节。在以后的章节中我会祥细讲解。
在以往的工业文中，有作者提到浸润式激光技术，能翻倍提高蚀刻精度。那是因为当时所处的时代，激光精度低所导致的，长胜投资集团所用的极深紫外光是2016年才研发的技术，激光精度一下子提高了几十倍，远远不是什么浸润式激光头技术所能比拟的。
光刻机研制成功了，郭东他们进行了多次实验，发现蚀刻精度非常高，已经完全达到或超过了要求。洪涛甚至直言自家的技术已经远远超过了美国，他能这么说，是有道理的。
他是留美电子工程博士，他在美国见过光刻机实物。也知道他们的芯片制程工艺级别。虽然已经过了好多年，但他根据摩尔定律推测，自家的技术也远远超过了美国几个量级。
郭东他们第一时间将这个好消息报告给了沈丹青，沈丹青马上就来到了长胜精工。他在现场认真听取了郭东他们的讲解，不住的满意的点头，就像小鸡啄米一样的勤快，完全没有意识到这样会不会伤脖子。
他太高兴了，光刻机直到2017年都是中国的一块短板，如今他们公司已经研制出来了，可以说已经为中国补上了短板，他能不高兴吗？这可不是钱所能做到的。他想象未来中国每年几千亿美元的芯片进口额度没有了，那中国又是怎样的一个情况呢？画面太美，以致于他不敢再想象了。
他收拢心思、稳定了情绪就又问郭东道：“离子注入机研制得怎么样了？”
“对不起！老板，我不知道？”郭东被问得哑口无言，他的心思全用在研制光刻机上了，哪里知道另外一组的情况。
幸好这时卢汝成赶忙来补救，他急忙向老板说道：“老板，我们分组了，我们一门心思都在研制光刻机上了，一有了结果就马上报告给你了。因此还不知道另外一组的情况。请您恕罪。”
听到卢汝成的解说，沈丹青的脸色立刻多云转晴了，于是他微笑地对他们说：“是这样就怪不得你们了，两耳不闻窗外事，这是所有科研人员的通病嘛！哈哈哈哈！好啦！你们这边解决了，我们去看看另外一组的情况吧！”
可是他的好心情没有持续多久，到了另外一组一了解，他们居然还在理论研究阶段，令他几乎是咆哮似的发怒了：“你们是怎么搞的？另外一组的光刻机已经研制成功了，甚至还附带研发了液晶屏蚀刻技术，你们居然还没有开始实验！办事太拖沓了。看来你们是没有一个好头，都各自为政，只顾得扯皮了。这样吧！由于离子注入机的实际情况，物理研究所所占的比重最大，我现在就明确规定，物理研究所的王所长为这次研制任务的负责人。还是采取事业部制度，王所长为事业部部长，在整个集团内，他有权调�
