第84章 现在就拆给你看!
光刻作为芯片制造流程中最关键的环节,其基本原理其实很简单,就是用光,来完成对硅片的雕刻。
光刻中的硅片,就像是挂在墙上的投影布,而光刻机则是投影仪,
如果投影布表面不平整,出现起伏,那投影的画面自然就会扭曲变形。
在光刻中,硅片的表面瑕疵,则会导致投影上去的电路设计路变形,从而导致良率降低,甚至整张晶圆报废。
所以想要得到一张能用来制造芯片的硅片,则需要把切割后的单晶硅片进行抛光打磨,直至它的表面平整度低于1.5nm rms。
这相当于在电影院挂上一块大幕布,它的表面起伏不能超过一根头发丝大小,无限接近于完美的镜面。
因此,这对硅片制造抛光工艺要求,自然就显得极其重要了。
从圆珠笔头上的小钢珠,到芯片的原材料硅片,再到光刻机上的镜片,最后甚至是科幻小说三体中表面完美无暇的水滴……
其实考验一个文明工业水平高度的,就是看你能把一个物品造得有多精细。
而造精细的东西,自然就需要空气干净的洁净室,不然空气中全是灰尘细菌,再怎么打磨造不出合格的硅片。
“其实这些年我们通过仿制岛国的设备,已经可以达到2.6nm rms的平整度了,但无论我们再怎么检查,哪怕每一个零件都已经达标了,但依然没办法继续突破……”
严辉穿一边穿着防护服,一边向康驰介绍着他们的研究进度。
“抛到2.6nm rms用的是什么抛光液?”
“以sio2为基础,加入0-70wt%的双氧水,最后用koh调节ph到8.5。”
康驰点了点头:“先看看再说吧。”
两人穿好防护服后,很快就来到了抛光实验室,然后由严辉主持,向康驰演示了一次抛光实验。
在传统的硅片抛光打磨中,通常会先用机械抛光机,对硅片进行初步打磨,再清洗,最后进行化学机械抛光,也称为精磨。
精磨是一种利用抛光液的化学腐蚀功能,配合机械转盘的机械打磨,两者互相配合来达到硅片的工艺标准。
实验的结果是3.1nm rms,比他们能做的极限还差不少。
康驰沉思了片刻,然后说道:“换成30wt%al2o3基液,加65wt%高锰酸钾作为化学抛光液,用5wt%hno3调成8.0的ph值再试一遍。”
严辉点了点头,带着研究员们调配好抛光液,然后重新进行了一次实验。
“平整度5.9nm rms。”
看到这个结果,原本还有点小期待的严辉,不由露出一抹失望的神色。
但康驰却依然不为所动,又报出了一组抛光液配比,让他们重新进行第三次实验。
“平整度5.9nm rms。”
5.9?
还是5.9?!
是巧合吗?
虽然5.9显然是远远不达标的,但严辉却似乎意识到了什么,有些惊讶地转头看向康驰。
“你……计算好的?”
“算是吧。”
康驰点了点头。
这下严辉彻底呆住了,
要知道,化学机械抛光的技术难点,除了抛光设备的硬件要达标之外,还要根据设备性能、硅片参数,来调配化学抛光液,以达到化学抛光和机械抛光的完美配合。
要想调试得好,首先就需要对设备了如指掌,其次这是丰富的抛光液调配经验。
但康驰仅仅只是通过一次实验演示,就能看似轻松地报出两组不同成分的抛光液,并在后续的实验中,达到同一数值的平整度……
这多少有点匪夷所思了吧?
哪怕是已经参与过无数次测试的严辉,在没有经过计算机模拟的情况下,也绝对做不到如此精准的控制,
估计误差至少得有个0.3nm rms。