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传统的接触式光刻机,向来只有一个硅片载物台,掩模版的对准与压合全凭手稳,“差一丝,废一片”的说法,正是这种精密操作残酷性的真实写照。

江夏前期设计的时候,可没有翁师傅这种“鬼手”大师来个毛遂自荐。

为了突破接触式光刻的精度瓶颈,江夏在设计时,搞了个双平台骚操作!

一个是硅片载物台,用于承载和固定涂有光刻胶的硅片。专门驮着涂了光刻胶的硅片。要求贼变态,得能在x、Y、Z三个方向玩纳米级漂移还得保证绝对水平!

为了满足,镜面仙人可是费了不少的功夫在这上面,差点把头发都磨秃咯。

想要达到效果,原本江夏还准备在平台四角安装上四个螺旋测微头,这样操作员可以像调整机床夹具一样,通过旋转这四个微调旋钮,对掩模版进行微米级的平面度矫正和微小角度补偿,以对抗其自身形变或安装误差。

精度不够,手动来凑!

另一个是掩模版载物台,用于承载和固定光掩模板。这个可就厉害了,它可以在x、Y、θ方向进行精密微调,并且具备Z向的精密升降和压力控制功能!

同样的,为了达成这些功能,江夏设计了一个带有精密丝杠和重型弹簧缓冲的机构。操作员通过一个带有游标刻度的大手轮进行粗升降,接近掩模版时,则切换到一个连接着高精度千分表的微调手轮!通过观察千分表的指针读数,可以极其精确地控制硅片上升的距离。

同时,平台下方安装了一组经过标定的压力弹簧片,当硅片接触到掩模版时,弹簧片的微小形变会通过一个杠杆放大机构,在另一个表盘上显示出接触压力的大小!

操作员根据表盘读数,配合千分表,手动将压力调整到预设的安全值。下平台内部还预埋了热电偶,连接到一个老式的指针式温度表,用于监测硅片温度。

最后,再加上一个高倍率双筒显微镜系统,这样,光刻机测雏形就出现了!

厉害吧!

这还不算完!

小呆毛的终极梦想是——全自动光刻!

让俩平台像跳双人舞一样,自己对准,自己压合,彻底取代人手!

靠啥?

靠精密伺服电机当肌肉,光栅尺当眼睛实时反馈位置,再配上大黄分身跑的控制算法(pId啥的),闭环控制,完美!

但是……

嗯,是的,凡事都怕但是。

理想丰满,现实很骨感!

小呆毛画饼的时候就知道,这玩意儿搁现在,纯属做梦!

符合要求的超精密伺服电机?没有!

高分辨率的光栅尺反馈系统?更没有!

让“大黄分身”流畅跑动那套复杂的协同控制算法?呃,这个算是有吧……

虽然在写作701局,读作精神病院里某个技能树全点到编程上的“小胖墩”全力以赴下,相关程序还真写了出来。但“大黄”跑起来卡成ppt!

天知道对不对!

要不是有翁师傅出现,现在科学院的研究员们可能还在死磕编码器与驱动器组成的伺服系统,期待着它能实现 “指令 - 反馈 - 修正” 的闭环控制流程。

因为,江夏为两个平台达到参数要求设计的一系列补偿措施,实际操作起来真的太难了!

四个螺旋测微头+千分表+压力表+显微镜……这特么是人干的活?手抖一下,硅片报废!精神压力堪比拆弹!

在两个平板做出来的调试前期,科学院就开始组织人手尝试着操作这个东西,一个人不行,我上两个人可否?

答案当然是否!

最后得出的结论是:只有传说中长了八个胳膊的十级工才能流畅操作。手、眼、脑、抗压能力缺一不可!稍有不慎,满盘皆输!

有十级工吗?

都说了是传说中的,怎么可能有……虽然后世事业单位专业技术岗位倒是真有这么个称呼。

方案是不能变的。因为这套方案出自那个画完饼就跑的家伙,虽然那家伙有些顾头不顾尾,但大佬们审来审去,发现目前还真就这个比较靠谱。

好在运道点满的江夏居然从劳改对象里面把翁师傅扒拉了出来。

只有他,才能把江夏这套理论上可行、操作上变态的过渡方案,玩出花来!把“可能”变成“必然”!

……

看着翁师傅站在光刻机前活动手脚,有人的嘴巴又闲不住了。

“诶,还是太急了点。该在给他培训下调平载物台的基本操作的……”旁边有人担忧。

“涂光刻胶的手法你们给翁师傅说明了嘛?江工开始说用旋涂法,后来改成了刮涂……”另一个声音插进来。

立刻有人回应:“说了说了!江工不知道请谁捣鼓出了一种移液器,能保证每滴液体体积的一致性……”

兰英博士紧盯着翁师傅的手,耳边是研究员们压低的、带着紧张和关切的絮叨。

其实,这些操作细节和注意事项,早已反复向翁师傅交代清楚。此刻的念叨,不过是关心则乱罢了。

“嘘!看!翁师傅动了!”

所有的议论戛然而止。

只见翁师傅没有像之前他们操作那样,两边平台同时微调。而是干脆的伸出手,在掩模版载物台的控制面板上,利落地按下了“锁定”按钮!

红色的锁定指示灯亮起。

“他……他把掩模台锁死了?”小关瞪大了眼睛,难以置信,“他只调硅片台!”

“这……这不是违背了操作流程?”有人皱眉。

“操作流程是那小子写的草案,他也没实际用过。机器嘛,最终操作的是人!”

兰英博士沉声道:“既然我们的总设计选择了相信翁师傅,那就不要干扰他!”

其实兰英博士的心也提到了嗓子眼,紧盯着翁师傅那双被项目总工称赞的手。

只不过从观察室看过去,翁师傅像棵青松,站在机器前那是一动也没动。

但,就在他们看不见的地方,翁师傅那双手正极其精准地操作着硅片载物台的控制器,动作幅度小到几乎看不见,只有控制台上几个微米级精度的读数在无声地跳动。

没有去看压力表,也没有频繁切换千分表,他的全部注意力似乎都凝聚在硅片载物台本身极其微妙的反馈上。

整个实验室落针可闻,只剩下高压汞灯镇流器持续的低鸣和众人压抑的呼吸声。

一会功夫!翁师傅双手离开载物台,看了看硅片的显示温度,又举起了自己的右手,对着一旁的话筒说了什么。

外部观察室随即传来翁师傅略带沙哑的声音:“硅片温度达到设定需求!请求按流程执行下一步操作!”

“这么快!”兰英博士惊愕的看了眼身后的同志们,下意识地攥紧了拳头,耳边似乎还回响着自己刚才低声说出的话:“既然选择了相信……那就等结果吧。”

“同意!请在达到要求的情况下,执行下一步操作!”

开弓没有回头箭!

翁师傅的手指在一个不起眼的按钮上轻轻一点。

嗡——!

光刻机顶端,那盏代表着“执行”的高压汞灯猛地爆发出刺眼的强光!光芒如同瞬逝的闪电,将整个实验室映照得一片惨白,瞬间又归于黑暗,只留下视觉中残留的光斑。

汞灯特有的、带着一丝紫外线的“味道”在空气中短暂弥漫。

翁师傅藏在墨镜后面的眼睛眯了眯,抽动鼻子:这个味道,好像小江工那个打印机打印东西时候的味道啊。

小江工真厉害!啥都能设计出来!就是手艺磕碜了点……

但,一想到那打印出来的东西,自己都要背。

翁师傅原本严肃的老脸不由垮了下去。

显影结束!

兰英博士看着翁师傅的脸色不对劲,心里就是咯噔一下,“坏了!”

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