穿越就被抓,我拯救华夏芯片

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第13章 系统打开方式

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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,陆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发新能源汽车,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100%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10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,90纳米的抛光次数不超过10次,抛光液种类就需五六种,而14纳米以下,CMP次数多达30次,抛光液种类超过20种。

这其中过程非常玄学,固态磨料要求需要控制在10-200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70%,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,转速,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,研磨过程中一根头发都会让硅片表面损坏。”

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