六十四 改造光刻机
投影式光刻机,最重要的就是掩膜版的制作,掩膜版制作完成,工作就算是完成了大半。
不过由于多层次立体晶体管架构的特殊性,掩膜版并不止一块,而是多块多层次,分别进行曝光,才能完成。
多块掩膜版的切换,自然也不是原本的光刻机能够做到的,为此杨青对光刻机的光学系统,还有工作台,做了大改,以适应这些特别的加工需求。
也幸亏杨青是生活在华国这个加工业的大国,大部分的零部件,哪怕是需要进口的高精度伺服电机,也能在短时间内到货,让杨青的改进工作顺利了许多。
仅仅光刻机的改进工作,就持续了一个月的时间,从还有些暖意的晚秋,一直持续到冰冷的寒冬,才算是彻底结束。
杨青学的是计算机,但是光刻机作为人类工业文明的最高结晶,汇集了机械,电子,光学还有软件方面的大量成果,尽管眼前他所使用的是DUV,而不是阿斯麦的最新成果EUV,可是想要对它进行改进,同样不仅需要跨越各行业,各门类的知识水平,还需要同样强悍的动手能力。
不说知识结构,仅仅从动手能力上来说,杨青对于身体的掌控已经到了极点,大概就是脑子怎么想的,手上就能给你实现出来,力气又大,一块钢板,他拿手掰几下,就能掰出想要的形状来。
但是这里面论起动手能力,杨青绝对不是最强的,从白一到白十,这几个机器人,动手能力甚至比杨青还要强。
当然,与其说是这几个机器人厉害,还不如说是它们背后的小嫒厉害。
这时候,杨青费尽心机研究的人造肌肉,就有了价值,因为人造肌肉的特点就是受到电流的刺激产生收缩。
而芯片对于电流的控制能力,显然远大于对伺服电机运动的控制,因为只要伺服电机转起来,就会有惯性,反应到现实中,就是机器人最终的动作会有些许的变形。
这一些变形对于普通人类来说自然是看不出来的,但是在高精度的加工工作中,就成了瑕疵。
所以小嫒的厉害也是依托于白一它们这些机器人的能力上,才表现出来的。
这就跟白灵白珊它们不同,尽管白灵白珊它们在小嫒的控制下,也能够胜任一些普通人都能做的工作,但是想利用它们完成光刻机的改进,就是天方夜谭了。
期间完成的还有银互联的银离子镀层技术,就跟铜互联的方式相差无几,只不过进行化学气相沉积时候,药剂有了不同,需要进行替换,可以说这是最容易替换的技术了。
当杨青终于站在完工后的光刻机前面,也不禁有种松了一口气的感觉。
改进后的光刻机,体积足足扩大了一倍还多,这样的庞然大物,偏偏要用磨绣花针的手法去修配安装,始终让人轻松不起来。
杨青费这么大的力气改造光刻机,自然不是仅仅为了生产这一种九十纳米制程的芯片,实际上要不是杨青他们设计的芯片,已经定型在了九十纳米上面,现在的光刻机的制程,立刻就能达到二十八纳米的程度。
这已经是国产的透镜,经过小嫒精磨以后,能够达到的最细线宽了。
理论上来说这样的透镜,经过多次曝光以后,也可以加工7纳米的芯片,但是杨青对这个兴趣并不大,他又不是手机生产企业,对于性能更强的芯片没有需求,并且就算有了7纳米的生产能力,他的芯片又不能和别人家的系统适配,未必能竞争得过人家。
既然光刻机已经改造完毕了,那么接下来最重要的就是试生产一批芯片,好验证一下改造的效果。
之前的大略试用自然是成功了,一张六英寸硅晶圆,上面只光刻一个芯片,切割封装以后,还算是成功,芯片的性能也在预计范围内。
下面进行试生产,就是验证一下改进后的光刻机,它的生产效率还有成本。
如果成本太高,已经比买进芯片的成本还高,哪怕是性能再强,生产一批以后,就要封存起来,等以后升级换代再重新启用。
新购进的一千片六英寸硅晶圆被放在原料箱内,随着输送带被传送进光刻机里面,里面开始抽气,保持相对真空的状态,然后硅晶圆被放在工作台上,镀膜旋涂,干燥,然后掩膜版升起,激光头开始工作。
尽管肉眼看不到激光光线,但是从硅晶圆上面,光刻胶的软化变形,就能看出激光的能量在发挥作用。
光刻机的操作系统已经被小嫒全盘接管,光刻的效率也已经成了原先的十倍以上,工作台以极快的速度,和激光头透镜进行着先对运动,很快就刻完了一块晶圆,把它送到下一个步骤,然后继续下一块晶圆。
接下来的步骤都是在暗箱中进行的,就算是杨青,也看不到刻蚀,离子注入等过程,等在出口处见到它们的时候,已经变成了一块块封装完毕的芯片。
一块六英寸晶圆上,一共可以切割30片完整的芯片。
因为带有二十GB内存的关系,使得芯片的表面积,达到了580平方毫米,不过这些内存,更像是CPU的缓存,可以跟CPU同频工作,直接读取数据,而不需要像是现在常用的内存一样,不能跟CPU同频,只能利用外部总线来交流,尽管现在总线的速度也是越来越快,但是性能远比不上CPU缓存。
并且芯片内部,CPUGPU是一体的,跟现在大多数芯片的设定一样,一体式的内存架构,也让芯片性能得到了极大的提升。
杨青拿起一块芯片,看着封装后的金属盖板和下面的触点,把它放在一块临时赶工打造出来的主板上面,掀开跟牙膏厂类似设计的CPU插槽,把CPU放进去,压下拉杆,芯片就牢牢地固定在了上面。
实际上这就是去年牙膏厂的CPU插槽,只不过随着今年它推出了新品,而直接被更换掉了,但是那些主板厂家还有为数不少的存货,因此就被杨青直接买过来了。
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不过由于多层次立体晶体管架构的特殊性,掩膜版并不止一块,而是多块多层次,分别进行曝光,才能完成。
多块掩膜版的切换,自然也不是原本的光刻机能够做到的,为此杨青对光刻机的光学系统,还有工作台,做了大改,以适应这些特别的加工需求。
也幸亏杨青是生活在华国这个加工业的大国,大部分的零部件,哪怕是需要进口的高精度伺服电机,也能在短时间内到货,让杨青的改进工作顺利了许多。
仅仅光刻机的改进工作,就持续了一个月的时间,从还有些暖意的晚秋,一直持续到冰冷的寒冬,才算是彻底结束。
杨青学的是计算机,但是光刻机作为人类工业文明的最高结晶,汇集了机械,电子,光学还有软件方面的大量成果,尽管眼前他所使用的是DUV,而不是阿斯麦的最新成果EUV,可是想要对它进行改进,同样不仅需要跨越各行业,各门类的知识水平,还需要同样强悍的动手能力。
不说知识结构,仅仅从动手能力上来说,杨青对于身体的掌控已经到了极点,大概就是脑子怎么想的,手上就能给你实现出来,力气又大,一块钢板,他拿手掰几下,就能掰出想要的形状来。
但是这里面论起动手能力,杨青绝对不是最强的,从白一到白十,这几个机器人,动手能力甚至比杨青还要强。
当然,与其说是这几个机器人厉害,还不如说是它们背后的小嫒厉害。
这时候,杨青费尽心机研究的人造肌肉,就有了价值,因为人造肌肉的特点就是受到电流的刺激产生收缩。
而芯片对于电流的控制能力,显然远大于对伺服电机运动的控制,因为只要伺服电机转起来,就会有惯性,反应到现实中,就是机器人最终的动作会有些许的变形。
这一些变形对于普通人类来说自然是看不出来的,但是在高精度的加工工作中,就成了瑕疵。
所以小嫒的厉害也是依托于白一它们这些机器人的能力上,才表现出来的。
这就跟白灵白珊它们不同,尽管白灵白珊它们在小嫒的控制下,也能够胜任一些普通人都能做的工作,但是想利用它们完成光刻机的改进,就是天方夜谭了。
期间完成的还有银互联的银离子镀层技术,就跟铜互联的方式相差无几,只不过进行化学气相沉积时候,药剂有了不同,需要进行替换,可以说这是最容易替换的技术了。
当杨青终于站在完工后的光刻机前面,也不禁有种松了一口气的感觉。
改进后的光刻机,体积足足扩大了一倍还多,这样的庞然大物,偏偏要用磨绣花针的手法去修配安装,始终让人轻松不起来。
杨青费这么大的力气改造光刻机,自然不是仅仅为了生产这一种九十纳米制程的芯片,实际上要不是杨青他们设计的芯片,已经定型在了九十纳米上面,现在的光刻机的制程,立刻就能达到二十八纳米的程度。
这已经是国产的透镜,经过小嫒精磨以后,能够达到的最细线宽了。
理论上来说这样的透镜,经过多次曝光以后,也可以加工7纳米的芯片,但是杨青对这个兴趣并不大,他又不是手机生产企业,对于性能更强的芯片没有需求,并且就算有了7纳米的生产能力,他的芯片又不能和别人家的系统适配,未必能竞争得过人家。
既然光刻机已经改造完毕了,那么接下来最重要的就是试生产一批芯片,好验证一下改造的效果。
之前的大略试用自然是成功了,一张六英寸硅晶圆,上面只光刻一个芯片,切割封装以后,还算是成功,芯片的性能也在预计范围内。
下面进行试生产,就是验证一下改进后的光刻机,它的生产效率还有成本。
如果成本太高,已经比买进芯片的成本还高,哪怕是性能再强,生产一批以后,就要封存起来,等以后升级换代再重新启用。
新购进的一千片六英寸硅晶圆被放在原料箱内,随着输送带被传送进光刻机里面,里面开始抽气,保持相对真空的状态,然后硅晶圆被放在工作台上,镀膜旋涂,干燥,然后掩膜版升起,激光头开始工作。
尽管肉眼看不到激光光线,但是从硅晶圆上面,光刻胶的软化变形,就能看出激光的能量在发挥作用。
光刻机的操作系统已经被小嫒全盘接管,光刻的效率也已经成了原先的十倍以上,工作台以极快的速度,和激光头透镜进行着先对运动,很快就刻完了一块晶圆,把它送到下一个步骤,然后继续下一块晶圆。
接下来的步骤都是在暗箱中进行的,就算是杨青,也看不到刻蚀,离子注入等过程,等在出口处见到它们的时候,已经变成了一块块封装完毕的芯片。
一块六英寸晶圆上,一共可以切割30片完整的芯片。
因为带有二十GB内存的关系,使得芯片的表面积,达到了580平方毫米,不过这些内存,更像是CPU的缓存,可以跟CPU同频工作,直接读取数据,而不需要像是现在常用的内存一样,不能跟CPU同频,只能利用外部总线来交流,尽管现在总线的速度也是越来越快,但是性能远比不上CPU缓存。
并且芯片内部,CPUGPU是一体的,跟现在大多数芯片的设定一样,一体式的内存架构,也让芯片性能得到了极大的提升。
杨青拿起一块芯片,看着封装后的金属盖板和下面的触点,把它放在一块临时赶工打造出来的主板上面,掀开跟牙膏厂类似设计的CPU插槽,把CPU放进去,压下拉杆,芯片就牢牢地固定在了上面。
实际上这就是去年牙膏厂的CPU插槽,只不过随着今年它推出了新品,而直接被更换掉了,但是那些主板厂家还有为数不少的存货,因此就被杨青直接买过来了。
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