第189章 光刻機

光刻機，被譽為“工業皇冠上的明珠”。

後世一臺先進的euv光刻機更是能賣到4億美元左右，比一架最貴的正常的波音飛機都貴。

不過現在這玩意是先進，但遠達不到那種程度。

這就是一個光刻機群魔亂舞，野蠻生長的時代，一家肯投入研發的企業隨時都可能彎道超車。

出貨量少，研究成本高昂這都是現在這個年份沒有多少企業願意在這上面投入的原因。

光刻機，顧名思義就是用光來雕刻，光就是一切的基礎。

為什麼用光刻？因為它快，對於二十四小時不停運轉的芯片廠來說，時間就是金錢，速度決定產量。

而在我們所處的宇宙中光是速度的極限，光學被大量研究和使用。

那光是如何被駕馭刻成芯片的呢？答案是光掩膜，光刻機和光刻膠。

光掩膜就是集成電路的圖紙，光刻機就如同一臺打印機一樣發光把光掩膜上的圖形投射在硅片上，光刻膠則是能把光影化為現實的一種膠體。

光刻膠有正膠和反膠之分。

以正膠為例，它是一種見光死的材料。

在暗中堅挺，但只要被特定波長的光照射就會疲軟，繼而能被溶解消除。

負膠則正好相反，利用光刻膠的這種光敏性，就可以利用光來雕刻芯片。

舉個簡單的例子。

我們先在硅片上塗抹一層光刻膠，在用光線通過設計好的光掩膜照射在光刻膠上，這部分的膠體就會疲軟隨即被溶液洗掉，而剩下的堅挺的光刻膠就成了保護膜。

接著只要用能腐蝕硅的溶劑把沒有光刻膠保護的區域腐蝕掉一層，最後在把光刻膠保護膜清除掉，我們就在同一時間裡完成了大量深坑的統一雕刻工作。

這種對硅片定向做減法的工作就是芯片生產的第一步刻蝕，而反響做加法的工序就是沉積，狹義上可以說光刻刻的不是硅片而是光刻膠。

除此之外為了給半導體硅賦予電特性，還要在特定區域做離子注入，這部分也需要光刻。

正因為每一次刻蝕，沉積和離子注入都需要光刻為前提，所以在芯片製造之中光刻是根基，也是佔據整個製作流程工時和成本環節最多的，也是用電量大的原因。

在芯片的實際生產中至少要做7個步驟兩次烘焙，首先是硅片清潔和表面處理。

光刻對於清潔度的要求遠遠超過最先進的手術室，所以在光刻前先要給硅片洗個澡，先溼法清洗在用去離子水清洗。

第二步是旋轉塗膠，把光刻膠滴在硅片中央，通過硅片的高速轉動把光刻膠攤開，再以較慢的速度旋轉把膠體厚度穩定，有點類似於攤煎餅。

這個過程大部分的光刻膠都會被甩出去浪費掉，只留下一層均勻的膠體相當於給硅片貼了一個膜。

接下來就是第一次烘焙，也叫做前烘。

目的是減少光刻膠中溶劑含量讓其更加堅固濃稠，提高與硅片附著的穩定性。