“歐耶!”鄭新望興奮的叫起來,整整用了半個多月,終于將他負(fù)責(zé)的那一片原片雕刻出來。
“完成了嗎?”趙工連忙走過來問道。
鄭新望興奮的點了點頭:“我已經(jīng)要儀器檢查了三遍,和星圖的設(shè)計圖一模一樣。”
“太好了,馬上準(zhǔn)備安裝碳納米針頭和倒模?!壁w工拍了拍鄭新望肩膀吩咐道。
“沒有問題?!编嵭峦推渌麕讉€人連忙去準(zhǔn)備。
安裝碳納米針頭,就是在雕刻好的電路凹槽之中注入銀原子作為C31的控制電路,然后再導(dǎo)入C31,這樣一個原片碳納米印刷頭就完成了。
而倒模,其實就是因為他們雕刻出來的原片碳納米印刷頭,和設(shè)計圖是一模一樣的。
用過印章的人都知道,印章上面的字或者圖案,和印出來的字或者圖案是相反的。
所以如果不進(jìn)行倒模,那么原片印刷出來的電路,會和設(shè)計圖的相反,盡管這樣也可以用,但是為了不必要的麻煩,還是進(jìn)行倒模。
原片按照碳納米針頭的速度非???,僅僅是半個多小時,鄭新望等人就完成了碳納米針頭的安裝工作。
接著就是直接使用這個碳納米印刷頭,進(jìn)行倒模印刷。
將倒模原片印刷會了之后,又在倒模原片上面制作出倒模原片印刷頭。
這樣一來,一層電路的印刷頭就完成了,可以將印刷頭安裝在電路印刷機(jī)上面,進(jìn)行調(diào)試了。
當(dāng)然為了效率,一臺電路印刷機(jī)當(dāng)然不可能只有一個印刷頭,畢竟一個印刷頭一次只能印刷一顆芯片。
所以鄭新望等人花了三天時間,完成了一臺可以配合30厘方晶片使用的電路印刷機(jī),里面整整齊齊的排列著密密麻麻的印刷頭。
手機(jī)芯片行業(yè)經(jīng)??吹?8nm,14nm,10nm,7nm等等,其中xxnm指的是CPU上面形成的互補氧化物金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管柵極的寬度,因稱為柵長,而不是很多人以為的芯片尺寸。
事實上如果芯片的尺寸是5納米級別的,那就跟頭發(fā)絲一樣。而大家經(jīng)??吹降哪切╋@卡芯片、手機(jī)芯片都是長寬都是毫米級別的。
由于沒有經(jīng)過合理的設(shè)計,所以星圖公司設(shè)計的這個5納米級別芯片,一共才集成了130億個晶體管,平均一層大概在3~5億個晶體管之間。
如果合理設(shè)計的5納米級別芯片,至少可以集成300億個晶體管,性能是目前市面上最強(qiáng)芯是高通驍龍845,驍龍845是一款10nm制程處理器,擁有多達(dá)55億個晶體管。
就算是這樣不合理的設(shè)計,星圖公司的實驗芯片,依舊可以集成130億個晶體管。
另外由于星河半導(dǎo)體的硅片切割技術(shù),也和傳統(tǒng)的不一樣。
一般來說,三鑫、臺基電他們的在硅片上面完成了集成電路之后,就會使用線鋸或者激光,對硅片上面的一塊塊芯片進(jìn)行切割。
由于硅片本身非常的脆弱,如果一不小心可能讓硅片上面的芯片受到影響,為了避免這種情況,硅片上面的芯片之間都是有相當(dāng)?shù)拈g隔,這就導(dǎo)致了硅片的利用面積進(jìn)一步下降。
但是傳統(tǒng)的芯片制造之中,這種情況是無法避免的,不然靠得太近,切割出現(xiàn)一點點差錯,芯片就要報廢。
而星河半導(dǎo)體的切割工藝,是基于C31的物質(zhì)搬運能力而設(shè)計的,可以進(jìn)行納米級別的切割。
所以星河半導(dǎo)體的硅片上面是芯片,是密密麻麻的幾乎是聯(lián)在一起。
隨著越來越多的原片被完成,張汝京和王博思已經(jīng)開始在星河半導(dǎo)體的工廠之中準(zhǔn)備生產(chǎn)工作了。
半導(dǎo)體的工廠必須采用無塵防靜電空間,以及工人穿凈化服。
這些主要是為了保證工作環(huán)境的顆粒以及溫度,濕度達(dá)標(biāo),任何的顆粒以及溫度濕度的不達(dá)標(biāo)都有可能影響制造器件的工作性能以及可靠性。
另外傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工廠是存在輻射危害的,最嚴(yán)重的事離子注入(半年體檢一次,別的工種1年體檢一次),因為存在有害離子激發(fā)。
光刻其實就和印照片的地方一樣,黃光區(qū)域也有一定輻射。
其他部門稍微輕微,但是制造廠里一般設(shè)備擺放比較密集,有些輻射你即使不在此部門工作也有可能受到,當(dāng)然很輕微,所以凈化服也有一定的防輻射作用,一般來說工作的安全還是可以得到保障的。
當(dāng)然這些輻射危害對于星河半導(dǎo)體而言,就相對比較少了,因為星河半導(dǎo)體即將采用的工藝是沒有光刻機(jī)和離子注入機(jī)之類的。
王博思和張汝京不停的忙碌著半導(dǎo)體工廠的事情,隨著時間一天天過去,一臺臺電路印刷機(jī)被安裝在工廠之中。
2017年10月27日,歷史必將銘記這個時刻。
黃豪杰、張汝京、王博思等人正在看著工程師們小心翼翼的調(diào)試著生產(chǎn)線,沒有錯星河半導(dǎo)體的第一條芯片生產(chǎn)線已經(jīng)完成了。
而且星河半導(dǎo)體的這條生產(chǎn)線是萬能生產(chǎn)線,只要更換印刷頭上面的倒模原片,就可以生產(chǎn)其他芯片,而不需要為了一種新芯片而重新搭建一條生產(chǎn)線。
“黃總!準(zhǔn)備得差不多了,我們是不是試一試這生產(chǎn)線?”張汝京已經(jīng)有些迫不及待起來。
看著躍躍欲試的眾人,黃豪杰點了點頭。
“好!各部門各就各位,開始0號芯片的試生產(chǎn)。”張汝京大聲喊道。
工程師和工人們開始操作著設(shè)備。
首先是就清理之后的30厘方晶片,被工業(yè)機(jī)器人,精確又平穩(wěn)的放入第一層電路的電路印刷機(jī)之中。
與光刻機(jī)的慢吞吞不同,電路印刷機(jī)非常快,快到怎樣的程度?
光刻機(jī)需要曝光的時間是用小時來計算的,所以往往一塊芯片從硅片上面集成電路,到切割下來需要一到兩個星期左右。
但是電路印刷機(jī)的速度卻非同凡響,僅僅五分鐘就完成第一層電路凹槽的雕刻。
接下來就是往第一層電路凹槽注入導(dǎo)電雜質(zhì)形成開關(guān),也就是制作晶體管。
一個流程下來,第一層電路耗費了二十分鐘左右,完成第一層電路的晶體管,那就繼續(xù)進(jìn)入第二層電路的工序。
三十二層電路加上切割芯片,一共耗費了12個小時左右。
由于是試生產(chǎn),所以這生產(chǎn)線不過生產(chǎn)了3片硅片。
張汝京看著被切割下來的芯片,不由的雙手顫抖起來:
“快,檢測一下良品率是多少?”
“好的!”
盡管所有人都在這里苦等了12個小時,但是可以見證世界上第一塊5納米級別的芯片誕生,簡直是與有榮焉。
這一塊5納米級別芯片的大小,大概相當(dāng)于手指甲差不多大小,邊長9毫米是正方形,厚度是200微米。
而一片30厘方晶片,可以切割下900塊芯片。
在仔仔細(xì)細(xì)的檢測了2700塊芯片之后,芯片質(zhì)檢員連忙將一份檢測報告遞給張汝京。
“怎樣?”黃豪杰笑著問道。
張汝京興奮不已的回道:“太驚人了,僅僅發(fā)現(xiàn)兩塊廢品,剩下的都是成品,而且優(yōu)品在70%左右,良品在28%左右,而次品不足2%,這簡直是一個奇跡。”
“哈哈,這不是奇跡,這是技術(shù)的力量?!秉S豪杰拿起一塊手指頭大小的芯片說道。
“沒有錯!這簡直是完美!屬于銀河科技的芯片時代到了?!蓖醪┧技硬灰训哪缶o拳頭。