第90章 长春特种光电机械厂(2 / 2)

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唐华、王大衍、黄坤在光刻机厂,两人看着刚组装好的生产线唏嘘。

“从运输成本最小化来说,应该是把光刻机运到南方,比如说上海,在那里组一条试验生产线。但光刻机太重要了,而且是刚试制出来随时需要调整和改进,所以只好让其他机器设备的厂家把自己的东西往长春运了。”

去年,王大衍和长光制成了光刻机的核心器件之一——工业激光配用的高精度透镜系统。这也是最后一个拦路虎。透镜系统解决,制造一台非接触式底板(掩膜)的光刻机就不存在拦路的技术瓶颈了。

王大衍:“我们单独试运行过光刻机,曝光试验表明它的潜力可能不止10微米制程。”

黄坤:“光刻机领先了半步,没关系,你们先等等,让底板的工艺赶上来。”

唐华:“非接触式光刻机,底板的制作工业也可稍作修改,现在在底板里掺入了一些耐磨成分,以后就可以去掉了。不过,为了再延长底板的寿命,底板的基质里或许可以掺入耐光热的材料。”

王大衍:“光刻机和底板的工艺都赶上来了之后,短板就变成了……”

黄坤:“短板就变成光刻胶配方和涂覆工艺了。”

唐华哈哈笑道:“各自管好各自那摊子事就行。而且,记住我们现在手头的工作:这几天把这个生产线全套运转起来。”

……

生产线装配完毕,车间封闭。彻底清洗,无尘环境启动。空气过滤器和气体交换系统嘶嘶地发出声音,将空气中的尘粒含量降到标准线以下。

唐华等三人和几名工人换上封闭工作服,戴上面罩,走进车间。

光刻机的车间大概是现在地球上最洁净的空气,恒温、恒定湿度,但不是说它没有味道。浓浓的化学药品品味直冲鼻孔,这是从抚顺运来的单晶硅片在进行最后的表面化学清洁。

在光刻机那儿,工人拿出装底板(掩膜)的小匣子,从北京运来的底板被小心翼翼地安装到位、卡死,又用仪器反复测量它的安装精准度和水平性。

“第一次,就两百片吧,我要看看这台机的良品率变化。”唐华说。

芯片生产线运行起来,有高频的噪声,但几乎没有震动。

震动和低频噪声(同样说明机器在震动)对芯片生产是大麻烦,机器本身肯定会尽量避免震动。实际上芯片生产线也尽量要求建在地震很少的地方。

就在小声但很尖利的噪声中,100毫米直径的单晶硅片被涂覆上了光刻胶,进入生产线开始流转。

“老王,可别忘记了,新的光学透镜系统,要想办法把光柱直径加到150毫米,”唐华说,“抚顺那边,150毫米直径的单晶硅柱其实已经合格了。”

王大衍:“我们在做150毫米的设计和做工艺标准手册。……100毫米到150毫米,可又是一次艰苦战斗。”

……

单晶硅圆片在组装好的生产线间流动,一台机器再过到另一台机器。

到下午,第一片硅片走下了生产线,接着第二片、第三片……几乎是哗啦啦地往外出。把200片硅片全部吐出来,生产线停机了。

测试生产就是这样。如果这条生产线全速开动起来,一条线就能满足1954年全世界(其实是中国和苏东)国家的计算机需求。

“本来我是想拿X5404芯片的底板来做测试的,”唐华说,“但是测试X5404的良品率可就没那么简单,那样我们还得往长春运一组技术工人,一个封装车间。”

既然这样很不划算,那不如做一个简单的、但也能测试每一块硅晶圆的良品率的玩意。

唐华用工具夹起一块硅片,上面印刷着几十个相同的图案。把这片硅片夹到一台仪器上面,启动仪器,就自动伸出一个接头,贴在硅片上,对准硅片上的小图案。

这是车间中的一个单独隔间,昏暗如冲印胶卷的暗房。唐华掏出一个标准的强光手电,打开,让光线照在硅片上。

仪器上用来测试的一个小灯泡亮了起来。

唐华把强光手电的按钮按了两下,手电发出的光强降低了两档。

仪器上的小灯泡也变暗了许多。

唐华关掉手电,仪器的小灯泡完全黑了。

“哦霍?”黄坤说,“爱因斯坦的光电效应?”

唐华:“比那要简单得多,Photovoltaics,光生伏特效应。”

达文西的太阳能手电,不对,光伏效应,是1839年发现的。

1883年,查尔斯。弗瑞兹在硒片覆上一层极薄的金层,制成了第一块光伏电池——硒和金箔形成了半导体金属结,不过只有1%的光电转换效率。

想要普及开来,那就不能用硒和金箔这种贵重的东西了。在硅中掺入一定量的特定杂质也可以有光伏效应,而且转换效率比金箔高得多。

……

用来测试光刻机的良品率,算是光伏电池的一个另类应用……

只要测测一块硅片在已知光强下生出了多少电流,和理论值的差距是多少,立刻就知道了光刻机/芯片生产线加工这块硅片的良品率。

而如果刻一批X5404,你还得逐个测试一块硅片上的几十个处理器都有多少个能运转,有多少个是废品。