大小姐的混世生活第297章 参观半导体工厂
苏雅妍可不打算蹭一顿午饭就回去，专程来华俊电子的食堂蹭员工餐，就是为了让素昀对光刻机进行分析，以做好改造的准备。既然现在正好被管理层误会了，那就顺其自然咯。 她看了看姐姐，然后对高官们说道：“我想参观一下芯片的整个生产流程，不介意吧？” “不介意，当然不介意！” “这边请。” 众高管立刻回应，二小姐发过来的那份芯片资料让部门里的研究员们废寝忘食，就好像遇到了世间最诱人的东西，但这期间遇到的难题却怎么也解决不了，这会正求之不得呢。 大伙殷勤的簇拥着两位千金前去参观有一个半足球场大小的半导体工厂，在进去之前，每个人都需要穿上一套白色的防尘服，戴上帽子，口罩，然后还要经过洁净室的防尘和防静电处理，所有人都捂得只剩下眼睛能看见，如果不听声音，恐怕还真的分不出谁是谁。 某位高管贴心的解释道：“过程是麻烦了些，不过这都是为了保障芯片的制造环境，我可以很自豪的说，咱们的无尘车间比手术室还干净几万倍。” 苏雅妍点了点头，随即笑着问道：“但仍旧不能保证这里面没有一丝一毫的灰尘，对么？” “是的，不过这个问题在后面的生产步骤中会解决的。” 从洁净室出来，苏雅妍发现整个区域的照明用的都是黄色的光芒，显然是为了防止对晶圆的干扰故意而为，并且车间顶部还安装有导轨，一个个长方形的物流机器人顺着导轨将材料运送到各处，比起一号工厂里那些满地乱跑的物流机器人，这种设计更加节省空间，也不会阻碍到员工行走。 在旁边的门上，有块牌子写着无尘室三个字，隔着房间透亮的窗户，能够看到这里有很多被银白色包装袋包裹的东西，几位员工将包裹拆开，将里面的晶圆放到一个特殊的机器里，高管介绍道：“这些就是被密封包装的晶圆，为了保证整个过程都不会接触到灰尘，它们必须在无尘室才能打开，然后每25片就会被封装到密封容器当中，再由机器人运走。” 晶圆是由沙子中的硅制成的，硅被提纯熔化，再从中拉出呈柱状的单晶硅晶棒，不过华俊电子是直接从国内厂家购买已经处理好的晶圆，省去了最初将晶棒切割成晶圆的步骤。 从这里开始，晶圆将被运送至光刻机，它们的表面会涂抹上特殊的感光遮罩，由紫外线把提前设计好的电路结构烙印在表面，被照射的部分是水溶性的，可以用化学制剂冲洗，然后就会在感光遮罩涂层的表面形成极为细小的凹槽，剩下的部分会起到保护晶圆的作用，而没有涂料保护的晶圆表面，则会被蚀刻机侵蚀，最终在整块晶圆上产生数十亿个微型开关，也就是晶体管。 光刻机的体积比苏雅妍预想中的要大得多，而且里面的结构相当复杂，想要用逆向工程对其进行仿制和升级是一件非常困难的事情。 “这样的光刻机咱们厂只有三台，价格昂贵不说，从订购到交付最短都需要半年多的时间，这里面很多尖端技术都被西方卡了脖子，光拆解机器是没办法掌握核心技术的，这也是华夏芯片产业所面临的困境。”队伍里一位工程师解释道，他说话的语气中透着一股无奈和悲伤，“实际上早在1971年，华夏就已经研制出了光刻机的原型：激光干涉定位自动分步重复照相机。但是有一段时间，高层放慢了对半导体工业的支持脚步，这就导致华夏的半导体技术被远远的甩在了后面，直到最近才稍微追回来一些。” 从设计和制程的角度来说，华俊电子确实做得很优秀，他们的产品能够远销海外也是理所应当的，但国内的生态圈起步特别晚，这就导致现在整个国内市场必须采用国外研制的两种主流架构，根本没有自主研发第三种的机会。 “所有的芯片都是依靠这三台光刻机造出来的？”苏雅妍皱着眉，不免有些担忧的问道，毕竟其中一台是要给自己拿去糟蹋的。 “用在家电里的普通芯片都是由技术含量较低的后道封装光刻机和平板显示光刻机生产，否则无法降低成本，而消费者们也就不会买账了。” 搞定光刻制程，还需要给晶圆加入离子，之所以采用硅这种材料，就是因为它独特的性质，作为半导体，硅的导电性是可以借由对离子的精确注入而发生改变的，然后晶圆会被拿去烘烤，用以稳固注入其中的离子。 “接下来的步骤当中，铜起到了关键的作用。” “不过，在做这一步之前，我们会用化学制剂再次对晶圆表面进行清洗，冲走车间里潜在的灰尘，涂抹阻挡层，最后将铜倒入沟槽当中。” “当铜填充完毕后，还需要将多余的部分削至沟槽边缘，这样就可以隔离相邻线路，避免短路的情况发生。” 众人你一言我一语，将详细的过程补充完整。 整个过程都需要使用电子显微镜进行监控，检查每个晶体管的原子结构，苏雅妍来到监视器旁看着屏幕，在显微镜下，指甲盖大小的空间竟然蕴含了无数晶体管，并且有着密密麻麻的导线，据工程师介绍说，它们竟长达数公里，整个画面就好像一座城市，晶体管像是城里的建筑，而导线则是四通八达的道路，令人眼花缭乱，叹为观止。 “因为这样的结构有数层之多，所有步骤加起来需要两个多月的时间，才能构成完好的大型集成电路，只有检验合格的晶片才能进行封装，用银和锡将芯片连接到框架上，以最精准的切割将芯片裁下来，装到电路板上，然后密封起来，这就是整个芯片的生产过程。” “我们10n工艺的良品率已经达到95，追平了国际上很多半导体企业。” 芯片这种东西，说是魔法的产物都不过分，如果放在百年前，人类恐怕连想都不敢想。此刻姐妹两都着同样的感觉，仿佛自己就是芯片进化史的见证者，非常奇妙。 参观结束后，几位工程师将苏雅妍围了起来，面露难色，欲言又止，作为长期涉足芯片产业的老工程师，这时候居然要请教一位年纪轻轻的青春少女，多多少少都会觉得有些丢人，不过为了华俊电子的发展前景，有些事情必须要问清楚。 “二小姐，关于您之前发给我们的那份芯片资料，在研究的时候我们遇到了一些困难……” 苏雅妍心里突然咯噔一下，那份资料是素昀整合了数据库之后做出来的，她自己还没完全搞懂呢，这可怎么办