林天河回到家,卻發現老頭回來了。
他孤獨的坐在書房,一隻手拄著腦袋,像個石雕。
林天河好奇的問道:“叔,什麽時候回來的,你這是怎麽了,看著悶悶不樂的?內地的培訓都搞完了?”
老頭語氣有些沉重,歎息著說道:“我上午回來的!哎,國內的光刻機,短時間內恐怕指望不上了!”
這話不啻一瓢涼水,兜頭澆下!
林天河之前還覺得,造光刻機、生產電腦、搞操作係統,隻是事情多了些,完全沒難度嘛!等這些公司上了正軌,自己就可以抱著大把鈔票,在全球股市收割,多美的事情!
現在這是怎麽回事呢?國內已經造出了光刻機了呀,怎麽就指望不上了?
根據他掌握的資料,美國gca公司,於1978年研發成功的dsw4800型步進投影式光刻機,也就投入了500萬美金的研發經費。
而自己給兩家國內企業,各投資200萬美金,再結合當下國內的收入水平和物價,這至少不是相當於投資了1000萬美金?
老頭不等林天河發問,便有些傷心的說道:“看起來,青華精密造出了步進投影式光刻機,你覺得精度稍微提高一些,肯定能夠做出來。但這其中大有問題!”
老頭喝了口水又說道:“我這次親自上手操作了那台機器,速度慢的要死,並且10來片晶圓,才能生產出一顆勉強可用的芯片!其實步進投影式光刻機,基本就是以後光刻機的模樣了。”
“即使後世asml的浸潤式光刻機、極紫外光刻機,基本也是這個樣子了!我能畫出圖紙,造不出來有什麽用?”說完,雙手使勁的往後扒拉——本就不多的頭發,其中的失望,不言自明。
林天河問道:“他們不是已經造出來過了嗎?不就是在現有基礎上,改進一些方案,提高一些精度嗎?怎麽變成這樣了?”
老頭耷拉著眼皮,有氣無力的說道:“在你看來,應該是這個樣子,事實上卻差的很遠!這是實驗室搞出來的試驗品,完全不具備投入工業使用的條件!”
“其一,工業品要求的是無差別複製,這不是一個藝術家大發靈感,畫出世界上獨一無二的畫作!我們要求的是每一件產品的零件、外觀、性能,全部毫無差別複製。”
“其二,作為一台設備,它需要投入工廠中穩定地、連續不間斷地運行的,每年偶爾可能需要檢修幾次,但是大部分時間它都不能停止工作!而不是像青華製作的設備,能連續工作幾個小時,都要看天意!”
老頭講的道理很明了,林天河卻驚訝的合不攏嘴!
他不是驚訝老頭的話,而是驚訝自己與國內企業,在觀念上的巨大差異。
這能算工業設備嗎?這完全就是個工藝品,隻能看,不能用!
老頭抬起頭,接著說道:“你還不知道吧!今年蘇錫市的江南無線電器材廠,耗資6600萬美金,日本東芝引進了一條3英寸晶圓生產線,5微米製程,月產1萬片,主要生產電視機用的集成電路。”
“今年國家外匯如此緊張,現在國內也沒有興起造不如買的風潮,為什麽江南廠不購買國產光刻機?”
是呀,為什麽呢?明明國內能夠生產,卻耗費來之不易的外匯,去國外引進生產線呢?這麽大一筆外匯,國家能同意?
突然,老頭噌的站了起來,一拍桌子,憤怒的說道:“因為那些造出來的光刻機,都是樣子貨!那是政治任務,上級過來檢查檢查,基本就束之高閣了!”
“至於能不能批量生產,能不能大規模商用,沒有一個人關心!並且,上級也知道,生產上不能指望這些設備!”
說完,又頹然的緩緩坐下。
“這——這——這!”林天河這了半天,也想不出合適的詞來形容這麽扯淡的情況。
老頭滿臉無奈,搖著頭說道:“我能夠畫出圖紙,你說有什麽用呀!他們完全造不出來呀!”
林天河一臉疑惑,這都有圖紙了,怎麽會造不出來呢?
沒什麽道理吧?畢竟現在的光刻機,沒有那麽複雜吧?
後世的光刻機有幾萬個零部件,現在才哪到哪呀?
不等林天河發問,老頭接著說道:“光刻機原理其實很簡單,就是把掩膜板的圖紙投射在光刻膠上。你可以看成是,用光去照射一張紙上麵、切割出來的一條條隙縫,漏出來的光投射到光刻膠上。光刻膠感光,變得容易腐蝕。”
林天河想了想說道:“那不就是有些工人先刻出模子,再往上麵塗抹顏料,就出現圖形嘛!這個我懂!”
老頭說道:“那個模子,就類似掩膜板。我先說鏡頭,光越細,就越容易出現幹涉條紋,這個你上中學應該學過。但是光刻機需要高精度,就必須使用短波長的光,現在基本都是用的汞光源的紫外光,就是讓光不產生或者少產生幹涉條紋。”
“但這還是不夠,還要用到鏡頭,通過幾塊、十幾塊、甚至幾十塊透鏡組合,讓光線更好的聚焦。這就要求鏡頭極其光滑,打個比方,如果把一塊鏡頭擴展到地球這麽大平麵,不能有一個幾厘米高的土堆!”
“以後隨著精度的提高,對鏡頭的要求,也會隨之提高!同時,玻璃雖然透光,但是鏡頭多了,光線也會衰減,這就需要透光率更高的玻璃!”
林天河目瞪口呆,他原來知道鏡頭技術含量很高,但沒想到這麽高!
這鏡頭怎麽拋光?
打磨鏡片的師傅手工拋光?
老頭卻猜到了林天河所想,說到:“你想的沒錯,他們現在是使用老師傅手工拋光!那台光刻機上麵的鏡頭,是從幾百片鏡片中挑出來的!”
“我原想,他們既然能夠生產3微米的光刻機了,那鏡頭應該不是問題,實際上卻是大問題!我之前覺得能手搓光刻機,也真夠狂妄無知了!”
老頭滿臉沮喪,他又何嚐不是心裏拔涼?但老頭還沒說完,接著又說到:“不光是鏡頭,工件台的問題也很大!步進投影式光刻機,采用的是縮放投影的方式工作。因此曝光區不再是整個矽片,而是其中的一小塊麵積,所以每曝光一次,矽片就必須移動到下一個區域再曝光,直到全部完成。”
“這樣好處是提高了光刻的分辨率,但是曝光工作大量增加,這就是以犧牲速度換來更高的精度。”
“工件台的定位精度影響對準精度,運動的速度決定了光刻機每小時的矽片曝光量,光刻機的精度和效率全靠工件台的技術水平。 ”
“現在青華那台光刻機,是要精度沒速度,要速度沒精度。他們現在是需要停下來,手動調節,這你敢信?”
林天河原來哪知道這個,他之前聽過雙工件工件台這個名詞,上市的華焯精創他還買過股票。
但是這工件台是怎麽工作的,他是一無所知。
現在總算明白了,這就相當於春節賣對聯,寫一個字,往上麵拉一下紙再寫下一個。拉的位置不準,字寫錯位置,整張紙就廢了。拉的太慢,一上午寫不了幾幅。
當然,人沒有這麽笨,還可以通過手臂調節,寫到正確的位置上的,機器卻不行。
但是青華的光刻機是手動調節?
光刻一個位置後,通過手柄移動位置?
一個位置調節要幾分鍾?幾十分鍾?還是幾個小時?
老頭又說道:“工件台的精度和速度要求極高,需要瞬間急加速然後瞬間急停。後世的工件台按照瞬間的加速度算,已經超過火箭發射升空的速度,而且還需要在下一刻精準的停在位置上,不能出現任何差錯,因為這種速度下任何差錯都沒辦法彌補。錯了雖然不至於整片晶圓報廢,但隻能重來!”
這是人類在與物理極限做鬥爭呀,現在的光刻機要差很多吧?
林天河問道:“那後世的光刻機是怎麽解決這個問題的?有沒有借鑒意義?”
老頭說道:“這方麵的技術思路,最開始使用伺服電機驅動,但是精度不夠。後來改用油壓驅動,又會產生巨大的噪聲和震動。”
“再往後,進步到氣懸浮和磁懸浮。大致思路我知道,但是這個我完全不懂。asml的磁懸浮,再搭配量測工具,那是他們的絕招,不會外傳的。”
這東西,老頭不懂,林天河更是不懂。聽名字,大概知道是什麽東西,但是具體是怎麽工作的?鬼知道!
老頭接著說道:“剛才就說到測量工具,這東西你肯定懂,但是重要性你卻不懂!測量的精度,你更是一無所知!早在1930年代,david mann就製作出了微米輪,可以測量1\/1000毫米。”
“1959年,gca公司收購了david mann創辦的這家機械測量儀器公司,成立了事業部。1961年,david mann公司發布了現代意義上的第一台光刻機,型號971。從這裏你就可以看到測量精度的重要性!”
測量工具的重要性,林天河能夠理解,但是要精密度要多高,老頭沒說。
比如你生產一台光刻機,你怎麽知道能達到什麽光刻精度?
安裝時,地麵的平整度,物鏡與掩膜板的距離,掩膜板與工作台的距離,工件運送矽片的位置,全都需要測量。
他孤獨的坐在書房,一隻手拄著腦袋,像個石雕。
林天河好奇的問道:“叔,什麽時候回來的,你這是怎麽了,看著悶悶不樂的?內地的培訓都搞完了?”
老頭語氣有些沉重,歎息著說道:“我上午回來的!哎,國內的光刻機,短時間內恐怕指望不上了!”
這話不啻一瓢涼水,兜頭澆下!
林天河之前還覺得,造光刻機、生產電腦、搞操作係統,隻是事情多了些,完全沒難度嘛!等這些公司上了正軌,自己就可以抱著大把鈔票,在全球股市收割,多美的事情!
現在這是怎麽回事呢?國內已經造出了光刻機了呀,怎麽就指望不上了?
根據他掌握的資料,美國gca公司,於1978年研發成功的dsw4800型步進投影式光刻機,也就投入了500萬美金的研發經費。
而自己給兩家國內企業,各投資200萬美金,再結合當下國內的收入水平和物價,這至少不是相當於投資了1000萬美金?
老頭不等林天河發問,便有些傷心的說道:“看起來,青華精密造出了步進投影式光刻機,你覺得精度稍微提高一些,肯定能夠做出來。但這其中大有問題!”
老頭喝了口水又說道:“我這次親自上手操作了那台機器,速度慢的要死,並且10來片晶圓,才能生產出一顆勉強可用的芯片!其實步進投影式光刻機,基本就是以後光刻機的模樣了。”
“即使後世asml的浸潤式光刻機、極紫外光刻機,基本也是這個樣子了!我能畫出圖紙,造不出來有什麽用?”說完,雙手使勁的往後扒拉——本就不多的頭發,其中的失望,不言自明。
林天河問道:“他們不是已經造出來過了嗎?不就是在現有基礎上,改進一些方案,提高一些精度嗎?怎麽變成這樣了?”
老頭耷拉著眼皮,有氣無力的說道:“在你看來,應該是這個樣子,事實上卻差的很遠!這是實驗室搞出來的試驗品,完全不具備投入工業使用的條件!”
“其一,工業品要求的是無差別複製,這不是一個藝術家大發靈感,畫出世界上獨一無二的畫作!我們要求的是每一件產品的零件、外觀、性能,全部毫無差別複製。”
“其二,作為一台設備,它需要投入工廠中穩定地、連續不間斷地運行的,每年偶爾可能需要檢修幾次,但是大部分時間它都不能停止工作!而不是像青華製作的設備,能連續工作幾個小時,都要看天意!”
老頭講的道理很明了,林天河卻驚訝的合不攏嘴!
他不是驚訝老頭的話,而是驚訝自己與國內企業,在觀念上的巨大差異。
這能算工業設備嗎?這完全就是個工藝品,隻能看,不能用!
老頭抬起頭,接著說道:“你還不知道吧!今年蘇錫市的江南無線電器材廠,耗資6600萬美金,日本東芝引進了一條3英寸晶圓生產線,5微米製程,月產1萬片,主要生產電視機用的集成電路。”
“今年國家外匯如此緊張,現在國內也沒有興起造不如買的風潮,為什麽江南廠不購買國產光刻機?”
是呀,為什麽呢?明明國內能夠生產,卻耗費來之不易的外匯,去國外引進生產線呢?這麽大一筆外匯,國家能同意?
突然,老頭噌的站了起來,一拍桌子,憤怒的說道:“因為那些造出來的光刻機,都是樣子貨!那是政治任務,上級過來檢查檢查,基本就束之高閣了!”
“至於能不能批量生產,能不能大規模商用,沒有一個人關心!並且,上級也知道,生產上不能指望這些設備!”
說完,又頹然的緩緩坐下。
“這——這——這!”林天河這了半天,也想不出合適的詞來形容這麽扯淡的情況。
老頭滿臉無奈,搖著頭說道:“我能夠畫出圖紙,你說有什麽用呀!他們完全造不出來呀!”
林天河一臉疑惑,這都有圖紙了,怎麽會造不出來呢?
沒什麽道理吧?畢竟現在的光刻機,沒有那麽複雜吧?
後世的光刻機有幾萬個零部件,現在才哪到哪呀?
不等林天河發問,老頭接著說道:“光刻機原理其實很簡單,就是把掩膜板的圖紙投射在光刻膠上。你可以看成是,用光去照射一張紙上麵、切割出來的一條條隙縫,漏出來的光投射到光刻膠上。光刻膠感光,變得容易腐蝕。”
林天河想了想說道:“那不就是有些工人先刻出模子,再往上麵塗抹顏料,就出現圖形嘛!這個我懂!”
老頭說道:“那個模子,就類似掩膜板。我先說鏡頭,光越細,就越容易出現幹涉條紋,這個你上中學應該學過。但是光刻機需要高精度,就必須使用短波長的光,現在基本都是用的汞光源的紫外光,就是讓光不產生或者少產生幹涉條紋。”
“但這還是不夠,還要用到鏡頭,通過幾塊、十幾塊、甚至幾十塊透鏡組合,讓光線更好的聚焦。這就要求鏡頭極其光滑,打個比方,如果把一塊鏡頭擴展到地球這麽大平麵,不能有一個幾厘米高的土堆!”
“以後隨著精度的提高,對鏡頭的要求,也會隨之提高!同時,玻璃雖然透光,但是鏡頭多了,光線也會衰減,這就需要透光率更高的玻璃!”
林天河目瞪口呆,他原來知道鏡頭技術含量很高,但沒想到這麽高!
這鏡頭怎麽拋光?
打磨鏡片的師傅手工拋光?
老頭卻猜到了林天河所想,說到:“你想的沒錯,他們現在是使用老師傅手工拋光!那台光刻機上麵的鏡頭,是從幾百片鏡片中挑出來的!”
“我原想,他們既然能夠生產3微米的光刻機了,那鏡頭應該不是問題,實際上卻是大問題!我之前覺得能手搓光刻機,也真夠狂妄無知了!”
老頭滿臉沮喪,他又何嚐不是心裏拔涼?但老頭還沒說完,接著又說到:“不光是鏡頭,工件台的問題也很大!步進投影式光刻機,采用的是縮放投影的方式工作。因此曝光區不再是整個矽片,而是其中的一小塊麵積,所以每曝光一次,矽片就必須移動到下一個區域再曝光,直到全部完成。”
“這樣好處是提高了光刻的分辨率,但是曝光工作大量增加,這就是以犧牲速度換來更高的精度。”
“工件台的定位精度影響對準精度,運動的速度決定了光刻機每小時的矽片曝光量,光刻機的精度和效率全靠工件台的技術水平。 ”
“現在青華那台光刻機,是要精度沒速度,要速度沒精度。他們現在是需要停下來,手動調節,這你敢信?”
林天河原來哪知道這個,他之前聽過雙工件工件台這個名詞,上市的華焯精創他還買過股票。
但是這工件台是怎麽工作的,他是一無所知。
現在總算明白了,這就相當於春節賣對聯,寫一個字,往上麵拉一下紙再寫下一個。拉的位置不準,字寫錯位置,整張紙就廢了。拉的太慢,一上午寫不了幾幅。
當然,人沒有這麽笨,還可以通過手臂調節,寫到正確的位置上的,機器卻不行。
但是青華的光刻機是手動調節?
光刻一個位置後,通過手柄移動位置?
一個位置調節要幾分鍾?幾十分鍾?還是幾個小時?
老頭又說道:“工件台的精度和速度要求極高,需要瞬間急加速然後瞬間急停。後世的工件台按照瞬間的加速度算,已經超過火箭發射升空的速度,而且還需要在下一刻精準的停在位置上,不能出現任何差錯,因為這種速度下任何差錯都沒辦法彌補。錯了雖然不至於整片晶圓報廢,但隻能重來!”
這是人類在與物理極限做鬥爭呀,現在的光刻機要差很多吧?
林天河問道:“那後世的光刻機是怎麽解決這個問題的?有沒有借鑒意義?”
老頭說道:“這方麵的技術思路,最開始使用伺服電機驅動,但是精度不夠。後來改用油壓驅動,又會產生巨大的噪聲和震動。”
“再往後,進步到氣懸浮和磁懸浮。大致思路我知道,但是這個我完全不懂。asml的磁懸浮,再搭配量測工具,那是他們的絕招,不會外傳的。”
這東西,老頭不懂,林天河更是不懂。聽名字,大概知道是什麽東西,但是具體是怎麽工作的?鬼知道!
老頭接著說道:“剛才就說到測量工具,這東西你肯定懂,但是重要性你卻不懂!測量的精度,你更是一無所知!早在1930年代,david mann就製作出了微米輪,可以測量1\/1000毫米。”
“1959年,gca公司收購了david mann創辦的這家機械測量儀器公司,成立了事業部。1961年,david mann公司發布了現代意義上的第一台光刻機,型號971。從這裏你就可以看到測量精度的重要性!”
測量工具的重要性,林天河能夠理解,但是要精密度要多高,老頭沒說。
比如你生產一台光刻機,你怎麽知道能達到什麽光刻精度?
安裝時,地麵的平整度,物鏡與掩膜板的距離,掩膜板與工作台的距離,工件運送矽片的位置,全都需要測量。