第90章 这就是自动化规范化的魔力【求全订！】90（1 / 2）

DUV光刻机技术难点还是不少的。

像是镜头制造方面，它要求的是极高的光学精度，镜头设计和制造过程中是绝不允许有任何微小的误差的。

此外就是光源和光路系统也是一个大难点。

DUV光刻机采用的是准分子激光作为光源，这个光源系统还是比较容易搞定的。但光路系统的设置要求十分的精细，它要设置很复杂的折射光路，来达到让光线纯化的目的，为了提高分辨率，后来还要采用水浸法，即在投射透镜和晶圆之间填入去离子水，这就对系统的稳定性和精度有了非常高的要求。

为了造出合格的DUV光刻机，张红卫在次元训练空间的实验室里做了大量的实验，最终这才搞定了光源系统和光路系统。

不过，现在，还有一个难题需要解决，那就是：想要在现实中造出高精密度的DUV光刻机，还需要有优质的先进制程的处理器芯片和传感器。

这就意味着，张红卫要造出纳米级的单片机处理器，还要编写一个单片机操作系统。

这同样也是一个大难题。

在不断的学习和实践中，张红卫现在的编程技术自然是没有太大的问题的。

如今，最难的就是造出先进制程的纳米级芯片。

不过，张红卫还有一次把次元空间训练场里实验室的成果带回现实世界的机会。

他决定充分利用这一次的机会。

张红卫就在次元训练空间的实验室里先自己操作生产出来一些单片机和传感器。

这些单片机和传感器足以生产两三台的DUV光刻机。

他将它们小心翼翼地装进一个盒子里，然后随身携带，回到现实。

他成功了。

这些先进制程的单片机和传感器被他带到了现实中来。

张红卫简直欣喜若狂。

芯片问题解决了，接下来，就看光源和光路系统。

这两个任务被他交给了谢延波等人去做。

有现成的研究方向和思路，在张红卫的指导下，光源问题很快就得到了解决。

紧接着就是光路系统。

因为设计的就是干式DUV，光路系统就不用考虑放置去离子水，难度也是减小了不少。

因为张红卫在次元训练空间的实验室里已经是自己实践过了，所以，他略一点拨，谢延波带着几个新人就把光路系统也给搞定了。

这让谢延波很开心。

他主攻的是理论物理。

理论物理这玩意，学习起来挺难的，但是，一味地钻研枯燥的理论，妄图发现新的物理定理啥的，在现在这个时代也是越来越难了。

谢延波觉得，还是搞应用物理比较好玩一些，而且，很有成就感。

比如，用光学物理原理搞定深紫外光源，这个成果搞定之后，光刻机的一个核心部件就成功了。

谢延波被张红卫一顿猛夸，谢延波的心里自然也美滋滋的。

谢延波加入张红卫的团队之后，他一开始还有点儿担心，担心自己帮不了什么忙，起不到什么作用。

不过，在张红卫的系统指导培训下，他进步堪称神速。

而且，谢延波也找到了自己的用武之地：其实研究光刻机，也是需要用到大量的物理应用知识的。

这让才十二三岁的谢彦波成就感满满。

谢延波心想：以后坚决不再碰理论物理！还是走应用物理的路子比较爽一些。

另一个少年天才求伯均，张红卫安排他走的是软件编程方面的路子。

他同样是给了求伯均不少的指导，给了他一些专业书籍让他去学习。

张红卫还将自己的apple2给求伯均用，让他在电脑上练手。

这让求伯均进步飞快。

没用太久，求伯均就可以用苹果自带的编译器编写一些小程序了。

张红卫让他负责编写光刻机上需要用到的单片机的程序。

光刻机镜片的磨制被张红卫交给了北大物理系光学方面的专家焦继祖的手上。

北大物理系此前曾经被迁出过京城，这是刚刚回迁没多久。

焦继祖得到这个任务之后也非常的重视。

他也渴望能够在这个国家级重大课题研究中发挥一些作用。

尤其是张红卫告诉他，这组镜片对正在研究的光刻机非常的重要，而且，镜片的要求也十分的高之后，就更加激起了焦继祖的斗志。

焦继祖属于那种典型的传统老科学家，严谨、认真、负责，而且非常的敬业。

经过一个多月的努力，焦继祖带领他的学生日以继夜地埋头苦干，终于是研制出了完全合格的光刻机光学镜头。

张红卫测试验收之后，握着焦继祖的手说：“焦老师，太感谢了！”

“镜头解决之后，咱们的工作可就算是走过了最艰难的时段！”

焦继祖也很高兴，问：“光刻机大概什么时候能够研制出来？”

张红卫说：“应该差不多快了，目前光源、光路系统、单片机以及传感器、单片机系统都已经到位。”

“预计设备的其他部分也差不多快完工了。”

“预计还要再有一两个月，差不多就可以开始组装。”

在光刻机研制紧锣密鼓进行的同时，芯片产业自动化的其他研究项目也在同步进行中。

例如，制备高纯度硅粉的方法，在张红卫的要求下，采用的是化学工艺的三氯氢硅还原法。

这种制备方法有如下几个优点：

首先是可以大规模工业化生产。

其次是可以制备出高纯度的多晶硅，纯度甚至可以达到百分之九十九点九以上。

相比之下，物理工艺虽然可以保证颗粒的球形化和无定型率，但在纯度和粒径控制方面存在一定的局限性。

而且，物理工艺提纯硅粉也不太适宜大规模生产。

高纯度硅粉制备完成之后，还要使用单晶炉来进行单晶硅片的制造。

先进的单晶炉同样具有技术难点。

它的主要的技术难点就是温度控制、杂质控制和设备精度等方面。

单晶炉温度的控制是单晶硅生长过程中的关键因素。

它要求纵向温度梯度要大，这是单晶生长的驱动力。

而径向温度梯度需要控制得较小，以避免热应力导致的位错和晶体失败。径向温度越大，拉晶越难，因此需要精确地控制热场的温度分布。

杂质控制也是单晶培育的一个技术难点。

在单晶硅的生长过程中，需要掺入一定量的电活性杂质来控制导电类型和电阻率。

但是，重金属和非金属杂质的存在也会严重影响PN结的性能，所以就需要严格控制杂质的含量和分布。

只有这样才能确保单晶硅的质量。

要想实现精准度工艺和温度控制，这就需要先进的传感器，诸如温度传感器、压力传感器以及位置传感器等。

当然，还需要先进的单片机来实现精准的信息处理和反应。

张红卫只有一次从次元训练空间实验室带回实验成果的机会，现在已经使用过了。

没办法，他只能是在现实世界来解决这个问题。

他解决问题的方法就是：先把光刻机给组装起来。

光刻机有了之后，其实也完全可以先用实验室老方法造出硅晶片。然后再用光刻机造出先进制程的传感器芯片和单片机芯片。

当然，这就还需要解决光刻胶等辅料的有无问题，另外就是刻蚀机、封装机也要跟上来。

但这些难度已经不算特别大。

尤其是刻蚀机，比起光刻机来，难度就小了太多。

时光匆匆，转眼就到了1979年的6月中旬。

光刻胶和刻蚀机等设备也初步研制成功。

光刻机也组装了出来。

张红卫就把消息打电话告诉四机部的负责人宋立功以及陆军方面负责人张成功等领导。

领导们得知这个消息之后，都大为振奋。

当天的下午，宋立功就来到了张红卫的实验室。

新组装出来的光刻机被安置在了一楼的一个大房间里。

这里安装的有严格的空气净化装置，进入房间的人都要穿上无尘服，戴上防静电帽和一次性橡胶手套。

宋立功进入房间，看着面前这个大机器，他有点儿吃惊：“这么大吗？”

张红卫笑道：“因为光源系统要足够强大，还要设置复杂的光路系统，机器就不得不造大一些。”

“咱们这台机器有两个工件台，可以独立或者同时运行。”

“另外，咱们准备加工比较大的芯片基材，一次性加工比较多的芯片。”

“比如，咱们这个机器加工用的晶圆基材可以达到300毫米，小芯片一次就可以加工几百个，而且加工的速度很快。”

正说着呢，张成功也穿着无尘服大步走了进来。

“红卫，这身衣服穿着真别扭，跟踏马孝衣似的。”

“哟！这就是你研制的那啥光刻机？”

张成功的眼睛一下子就瞪圆了。

张红卫笑着说：“领导体谅一下吧，光刻机所处的环境要求绝对的干净，不能有浮尘，不然容易增加残次品率。”

张成功围着光刻机转了一圈儿说：“这台光刻机的生产效率比咱们老式的会高多少？”

张红卫说：“理论上至少比咱们的老款光刻机快上百倍！”

“但最重要的是，它完全标准化自动化运行！”

“这就使得它的良品率会非常的高，而且，可以生产出非常先进的芯片！”

宋立功微笑着说：“先试生产一下看看怎么个情况。”