第255章 發展的瓶頸，林陽的新計劃 (第2/3頁)

到這裡,林陽不禁雙眼放光。他知道自己接下來最重要的使命,就是集中精力研製光刻機,讓種花國早日迎來積體電路晶片時代的來臨!

林陽收斂心神,開始認真地思考光刻機的研製方向。

他知道,光刻機是一種用來在矽片上描畫積體電路圖形的機器。最基本的工作原理,是使用紫外線光源透過保護層上的精密圖形,將光線照射到矽片表面的光敏膠上,使部分割槽域固化而實現圖形轉移。

簡單來說,就是需要在矽片上精確地描繪出微米級的電路圖形。所以光刻機的核心就是要解決精密對位和繪製的問題。

林陽搜尋著自己記憶庫裡的相關知識,很快就找到了具體的設計方案。

首先,矽片的精密對位可以透過真空吸盤進行。將矽片用真空吸盤吸住固定,再放在一個精密的XY方向移動平臺上,透過微米級的步進電機來驅動移動,按照程式控制圖形的繪製。

其次,要實現繪圖,就需要準確的光源。這裡他想到的方案是使用準直光學系統,也就是鐳射器加柱鏡的組合。鐳射能產生高度平行的光束,經過柱鏡校正後更加精準,這樣才能在矽片上描畫出清晰的微細圖案。

最後,需要有自動化的控制系統來驅動和協調整個光刻過程,這裡自然就要用上他期望已久的數控技術。透過設計一套基於微處理機的數控系統,輸入繪圖程式,就可以實現對光刻全過程的自動控制,無需人工介入。

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想到這裡,林陽不禁點點頭。理論上來說,只要解決了這三個核心問題,要研製出工作精密可靠的光刻機也不是難事。

當然,要做到實際應用還需要考慮更多細節,比如圖形縮放系統的設計,光刻時光源的準確控制,光阻層的選擇配比等等。但只要有了正確的思路,細節也好解決。

林陽沉吟片刻,繼續細化光刻機的設計思路。

首先是縮放系統的設計。光刻繪圖需要在矽片上精確描繪出極小的電路圖形,但繪圖的原圖大小與實際比例還有很大差距。為了實現從原圖到晶片尺度的精確縮放,需要設計一個高倍率的光學縮放系統。

林陽思索著,這裡可以採用多級透鏡組合的方案。先用幾組縮小型的球面透鏡實現初步縮小,然後再透過高倍率的物鏡進行二次精密縮小,這樣就可以使原始電路圖形精確地縮小數百甚至數千倍,投影在矽片上進行曝光繪圖。

接下來要考慮的是光源的控制問題。光刻過程需要保證光線的高度平行和穩定,才能描畫出清晰的圖形。所以除了校準光路的柱鏡外,還需要對鐳射器輸出進行監控。林陽認為可以加入自動功率控制系統,實時檢測光強波動並反饋調節,保證輸出穩定在設定值。

然後是選擇光阻材料。光刻所用的光阻層直接影響到圖形邊緣的清晰度。林陽記得早期光刻使用的是簡單的膠片光掩模。為了獲得更好的效果,需要研發專門的光阻膠液。這方面可以組織化學專家進行針對性的研發。

此外,還要注意光刻時的溫溼度環境控制。圖形的精細度非常敏感,需要保持在標準狀態之下進行。這需要配備溫控系統和氣體過濾淨化裝置,控制車間環境。

把這些關鍵細節都考慮到位後,光刻機的研製就可謂是萬事俱備。林陽已經能夠清晰地描繪出整個設計方案了。

當然這些東西只是他之前獲得的裝置和理論知識。

想要真正的製造，還需要一些準備。

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