郭東和他們幾人，到了實(shí)驗車間，郭東作為現(xiàn)場最不懂液晶技術(shù)的人，他就問其他幾人：“液晶是怎么控制開關(guān)的，它又是怎么顯示電路圖形的？”
“液晶是早在1888年由奧地利植物學(xué)家萊尼茲發(fā)現(xiàn)的一種在常溫下介于固態(tài)和液態(tài)之間的一種化合物質(zhì)，由于當(dāng)時并沒有這類物質(zhì)的稱呼，因此他就取名液晶，就是液態(tài)固體的意思。
后來，直到1968年，美國RcA公司的沙諾夫研發(fā)中心的工程師，發(fā)現(xiàn)液晶受電壓的影響而改變其排列順序，他們利用這一現(xiàn)象而發(fā)明了第一塊液晶屏。
至于怎么顯示圖形，則是把液晶置于平行的玻璃面板溝槽中，這樣的玻璃面板有兩塊，前后兩排溝槽是呈九十度垂直的，這樣就構(gòu)成了一個個的單元格，也就是像素點(diǎn)。在兩排溝槽的中間，是呈網(wǎng)狀的透明電極。
我們把橫向排列的溝槽通電，那么這條溝槽中的液晶它們就會沿溝槽有順序地排列，這時背景光源就可以通過它們。但是還有一層縱向排列的液晶它們沒通電，因此它們是呈混亂排列的，光線還是通不過。如果這時，我們給縱向排列的某一條溝槽通電，那么縱向排列和橫向排列相交的一個點(diǎn)，這里光線就可以真正通過了，許多個這樣的亮點(diǎn)就構(gòu)成了圖形。
當(dāng)然真正的液晶技術(shù)不會這么簡單，但我們現(xiàn)在就只要這么簡單的技術(shù)就可以了。復(fù)雜了反而不好，會影響圖像精度?！闭f到液晶就是王波的菜，因此他小小的向郭東科普了一番。
“原來是這樣！這下我明白了。”郭東邊說邊點(diǎn)頭，好像已經(jīng)完全明白了的樣子。
只要使用第一代液晶技術(shù)當(dāng)然很簡單，況且他們需要的比第一代技術(shù)更簡單，因此沒有什么難度。他們唯一要解決的是溝槽的精度，使像素點(diǎn)更細(xì)密。
不過相對于擁有納米級加工工藝技術(shù)的長勝精工來說，就太簡單了。因為溝槽再怎么精密，也只有U米級，這是液晶化合物分子的大小所決定的。
當(dāng)?shù)谝粔K液晶屏試制出來，在了解了技術(shù)細(xì)節(jié)之后，郭東就感嘆說：“看來這項技術(shù)的缺點(diǎn)也很明顯，它只能達(dá)到U米級精度，我們算是白忙活了?！?br/>
“也不能這么說，其實(shí)日常生活中，低級別的芯片用的是最多的，比如普通的小家電所用的芯片以及普通的工控芯片。我們能減少低級別芯片的工序也是了不得的進(jìn)步?！边@時，權(quán)威專家洪濤就站出來給大家打氣了。
“唉！好吧！我們先試試吧！還不知道能不能代替激光刻蝕呢？”郭東又發(fā)感慨了，真是一個多愁善感的人。
要試很簡單，因為不是硅晶圓因此無須無氧環(huán)境，只要一間暗室就可以了。暗室也不是真的暗，黃光還是可以的。
他們實(shí)驗了一下，情況還好，只要掩模板與液晶屏隔得足夠近，大概幾納米的樣子，光的漫散現(xiàn)象還是不嚴(yán)重。也就是說用液晶屏代替激光蝕刻掩模板獲得了成功，雖然只能用在低制程芯片技術(shù)上，但是因為圖形轉(zhuǎn)移快捷，可以說是非常有用的一項技術(shù)了。
接下來就是真正研制光刻機(jī)了。由于一些技術(shù)難點(diǎn)郭東他們還是長勝精工技術(shù)部的時候就早已解決了，因此他們直接進(jìn)入了設(shè)計環(huán)節(jié)。
為了最大程度的提高效率和減少氬氣用量，郭東要技術(shù)員將工作臺里面的活動機(jī)構(gòu)的最大行程設(shè)置為5毫米。也就是說從最上面的激光到最下面的基片面只有5毫米，這個5毫米中間還有一個有缺口的托架，托架是放掩模板的平臺，它只能上下移動。而那個缺口就是為微型機(jī)械臂輸送掩模板用的。
掩模板至少得有一毫米厚，托架也至少得有二毫米厚，加上微型機(jī)械臂占去了一點(diǎn)點(diǎn)厚度，也就是說在輸送掩模板的過程中，與上面的激光頭和下面的基片上下相差不到一毫米了，玩的就是這么精密。
當(dāng)然硅晶圓基片，它是最后才放進(jìn)來的，而且微型機(jī)械臂是從下面輸送進(jìn)來的，不占用這5毫米的工作空間。
硅晶圓基片臺是真正的固定，它不需要移動。唯一能上下左右移動的就是激光頭。激光頭不止一個，而是一排。就像刷卡一樣，它只要刷一次就夠了。
看起來很簡單，其實(shí)他最難的是怎么控制掩模板與基片之間只相差幾納米，激光頭與掩模板之間只相差幾納米。就是這一個難點(diǎn)就難住了許公司，這需要納米級加工工藝才能做到。而恰好長勝投資集團(tuán)就能做到，道理就是這么簡單。
掩模板不止一塊，而是有許多塊。因此他有另外一套安置機(jī)構(gòu)，就像機(jī)床的刀具換刀系統(tǒng)一樣。為了最大限度地節(jié)省空間，它是平行環(huán)繞在工作臺的周圍的，它能環(huán)繞轉(zhuǎn)圈，能根據(jù)電腦的指令，將下塊需要的掩模板輸送到微型機(jī)械臂的面前。原理和機(jī)床的數(shù)控?fù)Q刀系統(tǒng)是差不多的。
為什么要把工作臺設(shè)置的這么薄呢？就是為了減少上下移動所花費(fèi)的時間，還有也減少了運(yùn)動勢能，這就相應(yīng)的增加了上下移動的控制精度。
到了這時，如果僅僅從光刻機(jī)的角度看，長勝投資集團(tuán)的芯片制程工藝已經(jīng)超過了2017年的世界水平。郭東他們設(shè)計的光刻機(jī)甚至能達(dá)到10納米以內(nèi)的制程工藝，當(dāng)然激光頭還需改進(jìn)成為聚焦式激光頭。但是從純機(jī)械的角度看，他們是真的達(dá)到了。
不過芯片制程是一個系統(tǒng)的工程，不是簡單的機(jī)械精度就夠了，其實(shí)最制約制程工藝的是化學(xué)蝕刻環(huán)節(jié)。在以后的章節(jié)中我會祥細(xì)講解。
在以往的工業(yè)文中，有作者提到浸潤式激光技術(shù)，能翻倍提高蝕刻精度。那是因為當(dāng)時所處的時代，激光精度低所導(dǎo)致的，長勝投資集團(tuán)所用的極深紫外光是2016年才研發(fā)的技術(shù)，激光精度一下子提高了幾十倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是什么浸潤式激光頭技術(shù)所能比擬的。
光刻機(jī)研制成功了，郭東他們進(jìn)行了多次實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)蝕刻精度非常高，已經(jīng)完全達(dá)到或超過了要求。洪濤甚至直言自家的技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了美國，他能這么說，是有道理的。
他是留美電子工程博士，他在美國見過光刻機(jī)實(shí)物。也知道他們的芯片制程工藝級別。雖然已經(jīng)過了好多年，但他根據(jù)摩爾定律推測，自家的技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了美國幾個量級。
郭東他們第一時間將這個好消息報告給了沈丹青，沈丹青馬上就來到了長勝精工。他在現(xiàn)場認(rèn)真聽取了郭東他們的講解，不住的滿意的點(diǎn)頭，就像小雞啄米一樣的勤快，完全沒有意識到這樣會不會傷脖子。
他太高興了，光刻機(jī)直到2017年都是中國的一塊短板，如今他們公司已經(jīng)研制出來了，可以說已經(jīng)為中國補(bǔ)上了短板，他能不高興嗎？這可不是錢所能做到的。他想象未來中國每年幾千億美元的芯片進(jìn)口額度沒有了，那中國又是怎樣的一個情況呢？畫面太美，以致于他不敢再想象了。
他收攏心思、穩(wěn)定了情緒就又問郭東道：“離子注入機(jī)研制得怎么樣了？”
“對不起！老板，我不知道？”郭東被問得啞口無言，他的心思全用在研制光刻機(jī)上了，哪里知道另外一組的情況。
幸好這時盧汝成趕忙來補(bǔ)救，他急忙向老板說道：“老板，我們分組了，我們一門心思都在研制光刻機(jī)上了，一有了結(jié)果就馬上報告給你了。因此還不知道另外一組的情況。請您恕罪?！?br/>
聽到盧汝成的解說，沈丹青的臉色立刻多云轉(zhuǎn)晴了，于是他微笑地對他們說：“是這樣就怪不得你們了，兩耳不聞窗外事，這是所有科研人員的通病嘛！哈哈哈哈！好啦！你們這邊解決了，我們?nèi)タ纯戳硗庖唤M的情況吧！”
可是他的好心情沒有持續(xù)多久，到了另外一組一了解，他們居然還在理論研究階段，令他幾乎是咆哮似的發(fā)怒了：“你們是怎么搞的？另外一組的光刻機(jī)已經(jīng)研制成功了，甚至還附帶研發(fā)了液晶屏蝕刻技術(shù)，你們居然還沒有開始實(shí)驗！辦事太拖沓了。看來你們是沒有一個好頭，都各自為政，只顧得扯皮了。這樣吧！由于離子注入機(jī)的實(shí)際情況，物理研究所所占的比重最大，我現(xiàn)在就明確規(guī)定，物理研究所的王所長為這次研制任務(wù)的負(fù)責(zé)人。還是采取事業(yè)部制度，王所長為事業(yè)部部長，在整個集團(tuán)內(nèi)，他有權(quán)調(diào)動任何人和材料。任何人不得反對和阻擾，否則我會重處。”
然后他又用嚴(yán)厲的語氣對王衛(wèi)紅說：“王所長，我已給你最大的權(quán)利了，我只要你趕快給我結(jié)果，你能做到嗎？”
王衛(wèi)紅以及在場的除了光刻機(jī)研制組的人早就給老板的怒氣給嚇住了，老板又如此嚴(yán)厲的問他，他只能哆哆嗦嗦地回答道：“能……我能……老板，我一定能?！?br/>
最后一句，它既是給老板的回答又是給自己壯膽。老板的氣場太強(qiáng)大了，他一個沒有什么資歷的新任所長，有點(diǎn)扛不住??！
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