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光刻機需要工作在超高無塵環境下,剛剛組裝完成的測試樣機正在無塵車間內安裝調試。劉焱換了一身白色防塵服,戴上防塵帽,通過風淋間進入無塵車間。
此時是上午十點左右,處於每天的早班時間,晶圓工廠的四條芯片生產線正在全力運作,數千名工人,正在生產線上,有條不紊的工作。走過生產區域,進入測試區域,以薑安平為首的幾十名研究人員,正圍在一台一人多高的設備,做最後的調試,旁邊還有幾名維創電子公司的高管站在那裡圍觀。
劉焱湊上前去,朝研發二部部長烏光輝問道:
“這台就是光刻機研發實驗室製作出的第一台光刻機嗎?什麼時候能開始光刻測試?”
聽到有人提問,陽威力、金小雅等人同時轉頭看過來,見是老板劉焱,紛紛打招呼問好,烏光輝出聲給劉焱解釋道:
“對,就是這台機器,昨天組裝完成之後,第一時間就從研發大樓搬運到了無塵車間,經過一天一夜的安裝調試,現在已經差不多可以開始了。”
劉焱滿意的點點頭,圍著光刻機轉了一圈,這台設備為全封閉結構,就像一個四四方方的鐵皮文件櫃,外殼噴塗成了乳白色,左右兩側,設置有矽晶圓入口和出口,靠外一側安裝著一個控製麵板和一台大屁股顯示器。
劉焱有些疑惑的問道:
“看外表,我們這台光刻機似乎和j能、n康的光刻機都不太一樣,這是對外殼進行了優化嗎?”
烏光輝搖搖頭之後說道:
“我們不光優化了外殼,同時也優化了部分內部結構。
老板你提供的資料裡不是有一部分0.5微米光刻機的預研資料嗎,薑教授他們研發一微米光刻機的時候,參考了0.5微米光刻機的內部結構,對設計圖進行了一些更改優化。
從理論上來說,這些優化對晶圓的加工速度和加工精度,應該都有所提升,實際情況如何,還需要測試過後才知道。”
薑安平等人又忙活了半個多小時,光刻機終於調試完成,將提前準備好的掩膜版固定到掩膜版工作台上。陽威力通過對講機溝通,讓一位名為柏巧玲的女工,送來了幾十片已經塗好光刻膠的矽晶圓。
薑安平親自動手,將矽晶圓安置到光刻機晶圓入口處的支架上,然後按下操作麵板上的啟動按鈕。
光刻機內部傳出細微的機械轉動聲音,一張矽晶圓被機械臂送進光刻機內部,在深色玻璃觀察窗上,亮起一抹深邃的紫色光芒,開始對矽晶圓進行加工。
見狀,劉焱出聲詢問道:
“這台光刻機使用的是哪種光源,是高壓汞燈產生的436nmg-line和365nmi-line,還是248nm的krf準分子激光作為光源?”
烏光輝回答道:
“現在使用的是高壓汞燈產生的365nmi-line作為光刻光源,理論上,這種光源能一直將光刻機的加工精度提升到0.35微米,作為未來一兩代光刻機的光源足夠使用了。
準分子激光光源,是下一代光刻機光源技術,咱們研發部已經立項開始研發,但這種技術在世界範圍內,也是最前沿研發項目,開發難度非常高,不是短期內能攻克的。”
這台新研製的光刻機的加工速度還是很快的,即使是初次測試,柏巧玲拿來的幾十片矽晶圓也在二分鐘內,全部完成了光刻加工。
這些光滑如鏡的矽晶圓上,多了很多方塊狀的紋路。測試用的掩膜版,是晶圓工廠正在生產的arm1芯片掩膜版,其複雜程度和尺寸大小,是晶圓工廠出產的所有芯片之最。
按照原本的計劃,第一次光刻測試,應該選用最為簡單的單片機芯片作為加工目標,這樣一來,就可以從易到難,逐步查漏補缺,將光刻機修改完善。但薑安平和幾個主要研發人員,對光刻機測試樣機非常有信心,直接上了最大難度,也是需求量最大的arm1芯片。
維創電子公司推出的第二代遊戲掌機上市之後,立刻受到電玩愛好者的熱捧,僅僅上市半個多月,就售出了300萬台。隨機配送的和兩款遊戲,在畫麵、音效、遊戲可玩性上,碾壓市麵上的所有遊戲。遊戲掌機熱銷,作為主控芯片的arm1需求量大增,可是產品合格率始終徘徊在60%~70%之間,提升速度非常緩慢。
經過蒙小剛、薑安平,幾個相關領域的專家研究分析,認為arm1合格率過低的原因恰恰是光刻機精準度不達標造成的。晶圓工廠內的這幾條芯片生產線畢竟是使用了一二十年的設備,能正常生產芯片就不錯了,想要苛求加工參數完全達標,幾乎不可能。其中影響最大的,就是作為核心設備的光刻機。
薑安平親自動手,使用專用夾具,將光刻完的幾十片矽晶圓裝進專用容器,拿去芯片生產線那邊,去進行後續的刻蝕、離子注入、薄膜沉積、化學機械研磨等步驟。
兩個多小時之後,所有工序走完,幾十片矽晶圓,變成了一千多枚封裝完成的arm1芯片。劉焱、烏光輝、薑安平等高管和研發人員,開始動手對這批芯片進行全麵測試。
半小時後,所有芯片測試完成,薑安平對測試結果進行了彙總,最後宣布道:
“此次我們自主研發的一微米光刻機測試,共選用了35片矽晶圓,加工過後,切割封裝成1750枚芯片。
經過全麵測試,合格產品共1203枚,合格率為68.7%。
也就是說,咱們光刻機研發實驗室生產的第一台一微米光刻機,第一次開機測試生產,就成功了,並且合格率已經達到了晶圓工廠內現有幾台j能和n康光刻機的加工水平。”
聽完薑安平的發言,劉焱帶頭鼓掌,其他維創電子告訴的高管和研發人員,以及其他負責封裝測試的員工緊隨其後,現場爆發出一陣熱烈的掌聲。
在場觀摩的維創電子公司員工們都在七嘴八舌的討論著: