集成电路的研究,也并没有出现太大问题。
毕竟已经有了规划,按照规划往下走,一步步进行研究就可以,只不过光刻机的研究并不是那么顺利。
光刻机的研究已经定下了基调。
要研究接触式光刻机,除了触式光刻机外,在这年代还有接近式光刻机。
接触式光刻机它的优点就是结构相对简单,成本较低,并且因为掩模版和硅片紧密接触,所以光的衍射效应较小,这样就能得到相对较高的分辨率。
但也有缺点。
那就是掩模版与硅片表面的光刻胶会有直接接触,所以这就容易导致相互污染和磨损,让掩模版使用寿命大幅减少,必须要频繁更换。
接近式光刻机就不一样了。
它的研究出来的原因,就是因为解决接触式光刻机掩模版易损坏的问题,所以才有了接近式光刻机。
这样就能够提高掩模版的使用寿命,以及良品率。
但也有缺点,那就是容易导致系统的分辨率下降,不如接近式光刻机接触式光刻机。
可以说这两种光刻机,都是这个年代的主流,不过相比起来还是接触式光刻机更容易制造。
虽然接近式光刻机与硅片表,只有2.5-25微米的距离,但就是这么微小的距离,增加了机器制造的难度。
而像是后世的投影式光刻机、扫描投影式光刻机、步进重复式光刻机、步进扫描式光刻机 、浸没式光刻机、极紫外光刻机。
这些虽然更好用,但在这年代根本就制造不出来。
先不说后面几款光刻机,就算是投影式光刻机、扫描投影式光刻机,这两款计算机,都要等到70年代初才会被研究出来。
并且研究出来的难度,比起接触式光刻机难度不止增加了一倍。
李枭也不奢望其它,能在1970年代以前,研究出投影式光刻机就可以,这也就意味着追上了国际水平,不至于被落下。
“小枭你什么时候回来的?”,看到李枭,罗教授很高兴道。
“昨天刚到,罗教授,光刻机研究的怎么样了?”,在罗教授的办公室中,坐下后李枭问道。
“不太理想,中间遇上了问题,一直没找到解决的办法。”,提到正事,罗教授也是皱起眉道。
闻言李枭心里也跟着沉了沉,能让罗教授这般犯难的,绝不是小麻烦,也就道:“都有什么问题?”。
“那问题就太多了,我都有些头痛。”,罗教授叹了口气,伸手从抽屉里拿出两片透明的石英掩模,递给了李枭。
李枭接过去看了看,就看到上面那许多细密的划痕,罗教授也是这个时候开口道:“你先看看这个,这是上周刚做的掩模,才用了三次,表面就划成这样,现在用的掩模基板太薄,压的时候只要稍微没控制好,要么掩模裂了,要么晶圆表面被刮出印子,后续刻蚀出来的电路全是断口,良率连三成也达不到。”。
“有没有换厚一点的试试。”,李枭也是看着石英掩模,想了想道。
“试过了,基板加厚到2.5毫米,压力调到最低,但这样一来掩模和晶圆贴不紧,中间容易留气泡,曝光的时候气泡处的图形就会变形,线宽偏差能到2微米,差的太多根本就没办法用。” 。
说完罗教授又叹了口气道:“这还只是第一个问题,还有就是对准的事儿,这更让人闹心,我们只能靠人眼通过显微镜手动对准,但没有人能够一天全部精神力集中,
稍一分心套刻精度增大,有的偏差直接能飙到3微米,这也没有办法,人的精力有限,不可能每时每刻都保证高精度操作。
而最让人头痛的还是咱们的环境问题,不要说外面,就说实验室内,现在我们都无法保证千级洁净,空气中的灰尘落到掩模上,曝光后就是一个个黑点,有时候一批晶圆里,一半都因为灰尘报废了,
我们也想过办法,想着在操作台上加了个简易防尘罩,但结果通风,光刻胶固化速度变慢,曝光时间得延长两倍,效率低得吓人。”。
听着罗教授讲的这些,这一讲就是八九个问题,李枭也是皱起了眉,这些问题之前他也查过,但很多都没有太好的解决办法。
像是环境控制的问题,接触式光刻机要求的环境,在这个年代来讲,是比较苛刻的。
因为光刻的过程对于振动、温度波动甚至空气洁净度都非常敏感,这也是为什么要求在千级洁净的环境中制造。
但要知道想要达到千级洁净可没那么简单,所谓的千级洁净,要求的是每立方米直径≥0.5 μm 的悬浮颗粒不超过约35,200个。
这就需要通过控制空气中微粒、温度、湿度、压力等参数,来满足特定洁净需求。
而这种技术国内现在根本就制造不出来,至少也要等到几年后,才建立起千级洁净室,来进行军工、电子等的研究。
这个目前来讲没有太好的解决办法,只能够尽力去克服。
还有机械对准的问题也是一样,必须要精确控制掩模版与晶圆的平行度和接触压力,这样才能够让曝光区域内接触均匀,导致图形失真或局部不清晰。
否则要是压力不均或存在微小倾斜的话,都会导致出现问题。
但现在机械加工精度、自动化控制水平本来就有限,本就难以进行高精度的对准和均匀的接触压力。
这个也没有太好的解决办法, 毕竟工业水平就摆在这里,想要工业水平提升,那更是难上加难。
只能依靠人员的经验和手工调试。
可以说这一次光刻机的研究,直接挑战了精密机械加工、光学设计与制造、精密化学、自动控制以及超净环境构建等多个领域。
这些领域和机械设计不一样,机械设计的话,只要设计出来,加工精度足够,在不涉及到电子元器件的情况下,就能够给制造出来。
还有像是光刻胶技术,光刻胶的配制、曝光灵敏度均匀涂覆,以及显影效果,这些都直接关系到图形转移的质量,但国内现在对于这一项技术,还处于起步阶段。
是靠着量大的实验慢慢摸索,堆出来的成果,这些也是需要慢慢的研究,他也插不上手。
想到这些李枭也是跟着叹了口气道:“这些只能是慢慢的来了,急不得。”。
“也只有这样了。”,罗教授也是跟着道,感叹完了这一句,罗教授就又道:“对了,上个月上面要求我们设计一款,保密通信与数据加密的计算机,不过我们这边一直没多少头绪,你有没有什么想法?”。
“哦!保密通信。”,闻言李枭心道,也是惊讶了一下,毕竟前世国内也专门生产过类似的计算机,不过那要等到70年代去了。
但想想这一世计算机的研究提前了这么多年,李枭也就不再奇怪了。
而对于那款计算机李枭也看过一些资料,那款计算机前世是1970年至1974年期间,由电讯工程学院,为了国防重点工程研制专门研究的。
被称为930保密通信专用计算机。
它的主要作用就是用于战术保密通讯,就比如数字电话和语言的处理,可以说它是紧紧围绕国防保密通信,来进行研究的。
为此甚至加入了专用的硬件加密模块,这些模块与cpU紧密耦合,通过专用总线连接以确保加密解密运算的高速和安全。
这还只是一部分,其中还加入了保密通信协议和加密算法,把这些紧密联合起来。
这才形成了一个高度协同、稳定可靠的整机系统。
对于这台计算机,李枭并没想加入进去,不过罗教授一些提示还是没问题的。
听着李枭的讲述,罗教授最开始还只是点头,表示认可,和听着听着,就拿起笔,开始在纸上记录了起来。
他没有想到只是随口给李枭这么一说,李枭竟然就想到了这么多点子。