20%的报损率着实有些高,但没办法,山海微电的光刻机大多都是老旧的设施,能正常刻录芯片就算不错了,不敢奢望太多。
对比国产光刻机70%的良品率,这个数值勉强还能接受。
“估计可以做到90%!”
何婷波回道。
英特、波通这些芯片巨头,基本也是使用的nxt 1950i duv光刻机,良品率稳定在90%。
“嗯,我知道了。”
陈河宇点点头回道,在euv光刻机还未诞生的年代,90%的良品率实属不易。
要等到2018年,euv光刻机得到广泛应用,才能应对日益精密的半导体制造需求,极大提升良品率问题。
这是因为euv光刻机采用的是极紫外光源,而duv光刻机使用的是深紫外光源。
euv光源的波长约为135纳米,比duv光源的波长要短得多,可以实现更加精细的分辨率和更小的工艺尺寸,较短的波长能够产生更细腻的图像。
但并不是没有缺点,制造和维护成本都较高,光源的稳定性、镜片制造依旧是个难题,没有年,想要应用到半导体工业中,简直痴心妄想。
一行人来到制造部门,换上无尘服、静电消除鞋、帽子和头套,以及防护面罩,以应对车间中可能存在的一些化学品喷洒、粉尘飞扬等风险。
众人站在一旁,随着陈河宇示意。
一名操作员出列,立马取出一块8英寸晶圆,经过仔细观察,确保表面没有任何杂质和污染物,又拿出带有电路图案的透明底片,也就是光掩膜的模板,小心翼翼放置在光刻机上。
“继续吧。”
陈河宇对这些操作并不陌生,系统在录入fan-out封装技术后,脑子里便多出几十年芯片封测经验,可以看出操作员的动作非常娴熟。
处理到这里,操作员又使用旋涂机将光刻胶涂在晶圆上,因为光刻胶是感光性的,可以通过紫外光曝光后改变化学性质,形成复杂的电路图案。
然后将晶圆浸泡在显影液中,显影剂会去除未暴露在紫外光下的光刻胶,只保留曝光后的图案区域,这一步会将电路图案转移到硅片表面。
完成后,一块晶圆上密密麻麻出现几百个矩形芯片,上面遍布数亿看不见的晶体管。
接着利用刻蚀工艺,去除未被光刻图案保护的材料,从而让芯片的各种结构和电路显露出来。
再采用化学气相沉积方法,在晶圆上填充材料,譬如金属、绝缘体或导体,形成不同的电路元件。
最后是清洗与检查工序,去除残留物和检测潜在缺陷,这有助于确保芯片的质量和可靠性。
这一步操作需要大量的纯水,尤其在大规模生产中,所以山海微电配备了庞大的水处理设施,以满足生产需求,并确保生产线上的稳定供应。
“这是在生产大米平板电脑的图形处理器(gpu),设计方案由颂果科技提供。”
何婷波在旁边解释道。
只见操作员在芯片上设置金属排线,连接各个电路元件。
金属排线的设计和制作决定了芯片的布局和电流传输能力,再利用三维封装技术,把芯片封装在陶瓷材料中,一枚最终形态的产品就完成了。
“陈总,要不要验证一下芯片的功能和性能?”
何婷波问道。
“自然要的,你来操作吧,让我见识一下第一代半导体研究工程师的水平。”
陈河宇笑着道。
“没问题。”
何婷波是研究员出身,又参与了初代光刻机的研发,软件、硬件领域都是专家。
说干就干,走上前夹取一块芯片,利用示波器、仿真器、高频测试和功耗分析设备,对芯片的核心参数开始测算。
一边操作,一边记录实验数据。
“相比较40纳米的芯片,这款新产品在处理速度、功耗、集成度、功耗与性能平衡等方面都有明显的改善,可以提供更优异的性能和效能。
整体良品率在81%,但这是一个浮动值,或许下一块晶圆的良品率只有79%,甚至是78%。”
何婷波总结道。
“可以让金陵的晶圆加工厂开动起来了,另外,让公关部和市场部做好准备,召开媒体发布会。”
陈河宇笑着道。
前后砸进来一百多亿资金,总算有了研究成果,放在2024年,28纳米的芯片,狗都不要,只能用于低端应用市场。
但这是在2015年,这个工艺制程的芯片,足够山海微电占领中高端市场,像镐通家的骁龙805芯片,就是使用的28纳米工艺生产出来的处理器。
“我们先给vidia做代工吗?”
王茂松提问道。
“不然呢?让公司停摆吗?目前我们还不具备手机、电脑芯片的研发能力,先活下来再说。”
陈河宇回道。
入股vidia的好处体现出来了,至少可以先解决前期的生存问题。
“我约了华耀的余总来沪城商谈,负责主持,先把国内的市场打开。”
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