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芯片的主要生产流程,简单来说就是分四步:
第一步,把二氧化硅提纯为硅锭,然后通过提拉法与直拉法,制成一根长长的硅棒。
第二步,切割硅棒,然后研磨与抛光,获得一张张光盘一样的硅片;
第三步,送往晶圆厂通过光刻和蚀刻,雕刻出晶体管的物理结构,通过粒子注入和覆膜等手段赋予其电特性,这样数亿计逻辑电路才得以成型,一张晶圆上有数百枚芯片;
第四步,将刻蚀好的晶圆切割,分离,并进行封装测试,获得一个个芯片。
硅的原料也并非是简单的沙子,而是硅含量更高的硅石,这点路阳并不担心,因为华国的工业硅产量全球第一;
通过一周的忙碌,基础面前算是打好了,接下来就是技术整合阶段了,路阳带着季一楠直奔苏硅半导体,他要搞清楚那边的真实情况才好针对性的做出调整。
与宗仕刚的见面也不尴尬,因为双方签约后那边就一直好消息不断,五菱合约续签,6续一些新能源汽车厂商也找到了他们,厂里已拉足活力开干。
“路总,这便是我们的生产车间,在8寸硅片这个领域我们的技术可以排到全国前3,汽车芯片与传感器设计制作也相对成熟!”
宗仕刚带着路阳跟季一楠参观生产车间,万云慧已然出去,两人都刻意没再提及。
“宗老,五菱那边应该找你谈过了吧,现在他们正集中精力开新能源汽车,对芯片的要求很高,未来量也不会少,现在我们的主要目标有两个,把设计部分分离出来,专注提高良品率,要把8英寸硅片的良品率做到华国第一。”
宗仕刚并不知道路阳收购睿芯微电子的事,问道:“分离设计?汽车芯片的设计我们能做啊,这样分离出去我们利润率会降低的,本来硅片企业的利润在整个产业链中已经算是最低的了。”
路阳笑道,“宗老放心,我岂会不知,华芯已经收购了睿芯微电子,是1oo%控股,以后设计工作分到那边,现在我们所有的精力都要用来做硅片,攻克12寸技术。”
第二个目标正是硅片生产企业中最核心的技术cmp,化学机械研磨,加上化学buFF的物理研磨手段。通俗解释把硅片切割磨平的技术,硅片的表面要求极致光滑,华国在半导体硅片的全球市场占比不到5%,可想而知我们的差距有多大。
没错,正是路阳大脑里的cmp,这些天他终于弄懂了技术是什么,但是他想尽办法也查看不到内容,狗系统是一点提示都没有,路阳试着到车间里看看能不能激活。
宗仕刚耳朵似安装了过滤器,一听到12寸技术,自动把前面的内容都忽略,“沪硅那边搞定了?”
“下周组织下公司的技术团队,我们去那边考察下,就算拿到技术,离我们生产12寸硅片都还很远,cmp技术不提升,连8寸我们都守不住。”
宗仕刚一听,脸上笑容变得更加真诚了,他还留下来不就为了这个吗,“路总放心,其实我们对12寸硅片的技术也做过一段时间的研究,上手应该快,主要还是在设备与工艺上,没有这些,理论研究没什么意义。”
三人换好衣服参观硅片打磨,这是路阳此行的主要目的,好在苏硅这边,硬件条件还不错,管理上也不差,宗仕刚毕竟做了那么多年,还是有真本事的。
cmp的流程简单归纳就是先用调制的抛光液对硅片进行反应,让晶圆表层充分腐蚀氧化后,再被物理去除,最终磨制出一个极致光滑的表面,可以把晶圆的表面粗糙度抛光到不足一纳米。
1纳米为1o的负9次方米,比单个细菌的长度还要小的多,可以想象这其中的难度。
抛光液的配方通常是企业的核心机密,一般由液态刻蚀溶剂,分散剂,ph调节剂和固态的细小磨料组成,而且还必须现调现磨,这块技术被米日牢牢掌控,负责调配抛光液的工程师还个个是宝。
跟磨刀一样,边磨边加水,硅片研磨过程需不断加入抛光液,9o纳米的抛光次数不过1o次,抛光液种类就需五六种,而14纳米以下,cmp次数多达3o次,抛光液种类过2o种。
这其中过程非常玄学,固态磨料要求需要控制在1o-2oo纳米之间,硅粒,金刚石颗粒,直径过大的颗粒会在研磨中划伤晶圆。
看着无尘车间里的调配师傅,路阳不由感慨,连最上游的硅片制造都如此精细,那芯片制造且不更为恐怖。
“我们的抛光液配方也是通过多年不断的改进才有今天的效果,8寸的良品率高达7o%,12寸的我相信也不会差到哪里去。”宗仕刚在这方面倒是信心十足。
看着一块块光滑无比的硅片,路阳双眼放光,这就是硅片啊,居然可以在上面雕刻几十亿的电路,这简直就是人类的奇迹。
车间的工程师介绍道,“打磨过程中,温度,压力,转,以及非线性流体学等等因素,很难有一个完整的模型理论来做预测,要不断试错,反复调试,说句玩笑话,这里连喷嚏都不能打,研磨过程中一根头都会让硅片表面损坏。”
季一楠一听赶紧整理下带在头上的帽子,深怕有头真的掉落。
路阳赶紧说道:“能让我试试吗?”
一旁的工程师满脸呆滞,这是能试的吗?
宗仕刚也是无奈,没想到路阳会提这样的要求,但现在对方已经是大老板了,总不能拒绝吧。
“你教教路总,我先回去了!”
工程师无奈的只好带着路阳来到操作台,
“路总,这是蚀溶剂,这是分散剂与调节剂,那边是硅粒磨料,按一定配比就可以配置出抛光液了,你照着我操作一次!”
说着便拿起试剂瓶,往里加入各种试剂,路阳依葫芦画瓢,跟着操作了一遍。
大脑里的小树苗出现了分支:cmp抛光液制作教程,可怎么查看呢?你光有标题没有内容,这不白搭吗?
“路总,这便是调试好的试剂,在打磨时加入。”工程师说道,但路阳却没理他,站一旁呆。
路阳回过神来,难道要操作?
“把我这份试剂拿去试试?”
这下轮到工程师呆了,这是能试的吗?配方错误的抛光液加入,硅片立刻损坏。
“没事,出问题我负责!”
“好吧!”工程师无奈道,你是老板你说了算。
果然,路阳双目一亮,cmp抛光液制作教程的各种配方内容与技巧,涌向路阳大脑。
哎,不容易啊,都特么过了这么久,才现了系统的使用方法,读者都跑光了!
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