作者:约翰留着长长的胡子
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。
第九十一章,激光平面干涉测量仪
用光伏半导体来测试非接触式掩膜光刻机的底板(掩膜)寿命确实非常快捷。
这一天的试生产一共刻了200片单晶硅。在北京和上海的直接接触式掩膜光刻机,底板寿命就是200次。
底板和硅片/光刻胶直接接触,无论怎样轻拿轻放,磨损和污染都是不可避免的。大概从第40片开始,底板图案出现破损,光刻胶晒出的图案就出现瑕疵,出产的芯片良品率逐渐下降。第200片是个临界点,再继续使用这个底板,良品率已经低到不划算的地步,这块底板就该报废,该换一块新的了。
但是制作一块底板的价格可不便宜……
长春的这条生产线,第200片单晶硅的良品率和第1片并没有什么明显变化。把每片单晶硅的良品率做成表格,第20片有一个小高点,第110片也有个小高点,但整个函数曲线很平缓。
这就对上以前的理论计算了。当然非接触式光刻机的底板寿命也不是无限的,在长时间强激光烘烤下会慢慢老化变脆,但毕竟比物理磨损要轻多了。理论估算的底板寿命是2500片以上,才刻了200片,当然基本上不会有良品率下降的趋势。
王大衍、黄坤倒是对生产出来的光伏电池啧啧称赞。
“我看看啊,电路贴合上的太阳能电池只有这三块,三小块就把这个灯泡点亮起来了,如果是巴掌大的太阳能电池,那可能就能点亮屋子里的灯泡了。”王大衍说。
“做一块雨伞这么大的太阳能电池,会不会连计算机都可以运行起来?”
“如果不包括显示器,那可能都不用雨伞这么大的面积。”
黄坤却想的是另一件事:“等一下我们去太阳底下再试试功率,强光手电的光强其实比太阳还差得很远呢。”
王大衍这时候还是围着光伏半导体的硅片研究:“硅片能做成处理器,能当易失内存,能当存储器,还能变成太阳能电池,真的很神奇。”
王大衍远在长春专攻光电仪器,对X小组鼓捣的最新种类的芯片不是特别熟悉。
唐华:“半导体技术以后还有更神奇的应用。”
等着吧,CCD已经在规划了。
……
长春光学仪器厂。
长光分出去两个厂,但本部还是有很多业务,这两年不断招募中专和大学生,人才梯度非常完整。
“现在昆明光学仪器厂已经完成改建投产,昆光以后会重点放在军用普通型望远镜的生产,毕竟这个技术含量是稍微差一点儿。”
唐华在长光见到了厂长、总工和副总工。
“不过,苏六苏八还是留一个小车间保持低量生产,老带新,做一些望远镜,就当是给新入职的工人长长手艺。”
“长光的新任务,是制造照相机和电影摄像机的光学镜片。”
厂长对长光总是接到各种匪夷所思的新任务已经很习惯了。总工甚至已经跃跃欲试,并问了一句:
“唐部长,那个,除了做光学镜片组,我们长光还可以开一个照相机分厂,生产照相机,然后还有电影摄像机……长春电影制片厂不就正在我们这儿吗。”
唐华:“现在北京、上海、天津都在做相机,但这三个城市的照相机厂都是用的进口光学镜头。天津、北京用苏联镜头,上海照相机厂甚至用原装的美国镜头组。以后长光会是这几个照相机厂的镜片、镜头组供货商,整个相机长春不做,但是单个的镜头,长光未来是要做的。”
“明白了,唐部长。”
唐华:“照相机的核心器件是镜头,你们把这个东西做出来,做好了,那就是全国照相机摄像机产业最不可替代的龙头。”
……
长光,第七光学镜片车间。
七车间就是生产光刻机光学系统的地方。
去年制造的试验光学系统用了半年时间,之后长光对工艺流程熟悉了、工人也熟练了,再加上两组人齐头并进,现在平均75天就可以生产一套光学系统。
上一篇:重生之老婆孩子热炕头
下一篇:华娱之黄金年代