上一篇文章我們知道,光刻機(jī)是制造芯片的核心裝備,并且其制造難度非常之高,這是為什么呢?今天卓精藝就來(lái)帶大家了解具體原因。
光刻機(jī)為什么這么難?這個(gè)關(guān)鍵就是:誤差。比如說現(xiàn)在要造一根鋼棍,長(zhǎng)度為10.003厘米。這種表示方法的意思是誤差在最后一位數(shù),即10.003加減0.001厘米。這怎么造呢?
首先,我們需要一把很準(zhǔn)的尺子,在鋼筋上精確地標(biāo)出10.003厘米。然后,我們需要一把很準(zhǔn)的銼刀,精確地移動(dòng)到10.003厘米的地方。更重要的是,要保證銼的時(shí)候手不抖。
所以,高端制造業(yè)的本質(zhì)就是控制誤差。人類從最早的能掌握1毫米的尺度,到0.1毫米,到0.01毫米,到現(xiàn)在的1納米即10的-9次方米,一路向下,越來(lái)越精確。
精度每向下走一個(gè)數(shù)量級(jí),就需要把所有的設(shè)備全部換掉。因?yàn)檎w的誤差是由誤差最大的那一個(gè)環(huán)節(jié)決定的。如果有幾十道加工手續(xù),其他所有的都做到了納米級(jí),但只有一個(gè)誤差是0.1毫米,那么整個(gè)系統(tǒng)的誤差就是0.1毫米,其他的做得再精確也沒用。必須把所有的工序都控制在納米級(jí)甚至更低,才能讓整體的誤差處在納米級(jí)。
光刻機(jī)是納米級(jí)的精度,代表著全人類最先進(jìn)的工藝。要構(gòu)建一臺(tái)光刻機(jī),難的不是任何一個(gè)環(huán)節(jié),而是整臺(tái)機(jī)器、所有零件、所有環(huán)節(jié),全部都要達(dá)到納米級(jí)精度。
光刻機(jī)的產(chǎn)出是納米級(jí)的芯片,但在它背后,動(dòng)力系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、避震系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、液壓光鏡材料,每一樣都需要納米精度。
因此,光刻機(jī)其實(shí)是一整套完整的納米工業(yè),它是人類目前科技的巔峰,是無(wú)數(shù)高精尖技術(shù)進(jìn)化的結(jié)果。這就好比為了吃個(gè)培根,你得造整個(gè)養(yǎng)豬場(chǎng)。
這就是光刻機(jī)制造難度大的原因所在。
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