В плане оптики мы также сделали шаг вперед, позволивший нам перейти к десяти микронам. Так, мы начали получать первые партии синтетического стекла - из кремния, очищенного для микроэлектроники - просто потом окисляли его до оксида кремния, то есть до кварца. Чистейшего - такого не было даже в природе. Сто грамм в сутки, на пару линз - и вот микроэлектронщики получили первую проецирующую установку на топологические нормы в десять микрон. Сама установка была высотой в два метра и засветку приходилось делать пошагово - засветить одну микросхему - и передвигаться к следующей - все для того, чтобы максимально уменьшить аберрации проецируемого изображения, хотя мы и так отлично постарались - помимо линз из чистейшего стекла мы впервые применили мощные монохроматоры - вырезали из спектра излучения паров цезия нужную линию света - четыреста с чем-то нанометров - и ею засвечивали фоторезист. Это хотя и уменьшало энергию засветки, зато избавляло нас от хроматических аберраций - теперь через оптическую систему шла только одна волна, а сама оптическая система была рассчитана именно на нее.
И, несмотря на все эти ухищрения, поначалу выход годных микросхем был равен нулю. Немного поигравшись с параметрами толщины фоторезистов, интенсивности источника света, длительности засветки, с легированием - народ отчаялся получить годные микросхемы и стал варварски выдергивать их из техпроцесса на разных стадиях - изучать, а что там вообще происходит ? Стандартная практика. Проблема была в нечеткости линий, причем иногда что-то все-таки сначала получалось и затем портилось уже на последующих этапах.
Тут-то и подоспели оптические датчики вибраций. Понатыкав их пару десятков, электронщики и обнаружили, что внешне неподвижная проекционная колонна дрожит как лист на ветру. Загвоздка крылась в системе охлаждения - дело в том, что еще раньше оптики наелись с температурными деформациями, из-за которых начинали ехать оптические оси и изображение расплывалось. Поэтому они встроили в систему множество трубок, по которым текла охлаждающая жидкость - они проходили через держатели линз и охлаждали как сами держатели, так и линзы - те ведь тоже нагревались проходящим через них светом. А сами трубки были жесткими - по ним-то вибрация и пробиралась внутрь оптической системы. Введение гибких сочленений частично решило проблему - оптика стала выдавать нужные десять микрон разрешения. Но было понятно, что дальше проблема встанет во весь рост. Конечно, можно было бы на время засветки вырубать охлаждение и потом запускать его чтобы вернуть температуру, а следовательно и размеры элементов оптической системы в норму, на которую они и были рассчитаны. Но это потребует остановок, что снизит коэффициент использования аппаратуры. Делать более жесткой систему оправок для линз тоже не выход - там требовалось множество регулировочных винтов, которыми выставлялись сами линзы - а то не все получались с нужными параметрами и таким перемещением - вдоль или поперек оптической оси, а то и с наклоном к ней - частично компенсировали погрешности изготовления - ведь передвинуть линзу зачастую проще, чем сделать ее точно в размер. Была еще мысль охлаждать воздухом, но это приведет к высоким турбулентностям внутри световой колонны, то есть коэффициент преломления воздуха будет меняться самым непредсказуемым образом, что опять же приведет к искажениям. Оптикам было над чем поразмыслить.
А ведь линзовики уже активно шлифовали стекляшки для засветки сразу всей площади пластины, что увеличит размеры элементов оптической системы а, следовательно, и их абсолютные перемещения при тепловых деформациях - головной боли еще прибавится. С другой стороны, при этом можно будет и останавливать засвечивание без особой потери производительности - ведь при засветке целой пластины тонкие работы по перемещению шаблона уйдут с этапа изготовления пластин на этап изготовления фотошаблонов, что существенно уменьшит время прохождения одной пластины, так что можно будет немного и потерять в производительности - на круг все-равно будет выходить существенная прибавка.
Тем более что мы перешли уже на пластины диаметром пять сантиметров и оптики утверждали, что искажения будут минимальны, благо для контроля сферичности поверхностей применяли интереференционные методы, позволявшие визуально определить, где еще надо подшлифовать, так что на доводку одной линзы уходило не более месяца, что с учетом параллельной работы десятка постов шлифовки позволит получать нам по одной проекционной установке каждые три месяца.
Правда, тут пока были проблемы с однородностью поля засветки - если при засветке каждой микросхемы в отдельности было достаточно только одного источника света, то для целой пластины их потребуется минимум шесть - и этот свет надо как-то распределить равномерно, что пока не получалось - источники давали горбы и спады освещенности. Впрочем, была идея сделать количество источников по количеству микросхем на одной пластине - при этом горбы засветки придутся на сами элементы микросхем, а спады - на окружающие их площадки для пайки выводов - их можно будет засвечивать на менее тонких процессах.
