第九十六章 芯片流片
更新時間:2020-06-21 作者:嶺南仨人
銀河科技帝國 第九十六章 芯片流片
“歐耶！”鄭新望興奮的叫起來，整整用了半個多月，終于將他負責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：“我已經要儀器檢查了三遍，和星圖的設計圖一模一樣。” “太好了，馬上準備安裝碳納米針頭和倒模。”趙工拍了拍鄭新望肩膀吩咐道。 “沒有問題。”鄭新望和其他幾個人連忙去準備。 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。 所以如果不進行倒模，那么原片印刷出來的電路，會和設計圖的相反，盡管這樣也可以用，但是為了不必要的麻煩，還是進行倒模。 原片按照碳納米針頭的速度非常快，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上面，進行調試了。 當然為了效率，一臺電路印刷機當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，里面整整齊齊的排列著密密麻麻的印刷頭。 手機芯片行業經常看到28nm，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體場效應晶體管柵極的寬度，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，那就跟頭發絲一樣。而大家經常看到的那些顯卡芯片、手機芯片都是長寬都是毫米級別的。 由于沒有經過合理的設計，所以星圖公司設計的這個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芯是高通驍龍845，驍龍845是一款10nm制程處理器，擁有多達55億個晶體管。 就算是這樣不合理的設計，星圖公司的實驗芯片，依舊可以集成130億個晶體管。 另外由于星河半導體的硅片切割技術，也和傳統的不一樣。 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的間隔，這就導致了硅片的利用面積進一步下降。 但是傳統的芯片制造之中，這種情況是無法避免的，不然靠得太近，切割出現一點點差錯，芯片就要報廢。 而星河半導體的切割工藝，是基于C31的物質搬運能力而設計的，可以進行納米級別的切割。 所以星河半導體的硅片上面是芯片，是密密麻麻的幾乎是聯在一起。 隨著越來越多的原片被完成，張汝京和王博思已經開始在星河半導體的工廠之中準備生產工作了。 半導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境的顆粒以及溫度，濕度達標，任何的顆粒以及溫度濕度的不達標都有可能影響制造器件的工作性能以及可靠性。 另外傳統的半導體工廠是存在輻射危害的，最嚴重的事離子注入（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。 光刻其實就和印照片的地方一樣，黃光區域也有一定輻射。 其他部門稍微輕微，但是制造廠里一般設備擺放比較密集，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。 當然這些輻射危害對于星河半導體而言，就相對比較少了，因為星河半導體即將采用的工藝是沒有光刻機和離子注入機之類的。 王博思和張汝京不停的忙碌著半導體工廠的事情，隨著時間一天天過去，一臺臺電路印刷機被安裝在工廠之中。 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試著生產線，沒有錯星河半導體的第一條芯片生產線已經完成了。 而且星河半導體的這條生產線是萬能生產線，只要更換印刷頭上面的倒模原片，就可以生產其他芯片，而不需要為了一種新芯片而重新搭建一條生產線。 “黃總！準備得差不多了，我們是不是試一試這生產線?”張汝京已經有些迫不及待起來。 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。”張汝京大聲喊道。 工程師和工人們開始操作著設備。 首先是就清理之后的30厘方晶片，被工業機器人，精確又平穩的放入第一層電路的電路印刷機之中。 與光刻機的慢吞吞不同，電路印刷機非常快，快到怎樣的程度? 光刻機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電雜質形成開關，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，那就繼續進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，所以這生產線不過生產了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。 在仔仔細細的檢測了2700塊芯片之后，芯片質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，僅僅發現兩塊廢品，剩下的都是成品，而且優品在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，這是技術的力量。”黃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。”王博思激動不已的捏緊拳頭。 銀河科技帝國 第九十六章 芯片流片
“歐耶！”鄭新望興奮的叫起來，整整用了半個多月，終于將他負責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：“我已經要儀器檢查了三遍，和星圖的設計圖一模一樣。” “太好了，馬上準備安裝碳納米針頭和倒模。”趙工拍了拍鄭新望肩膀吩咐道。 “沒有問題。”鄭新望和其他幾個人連忙去準備。 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。 所以如果不進行倒模，那么原片印刷出來的電路，會和設計圖的相反，盡管這樣也可以用，但是為了不必要的麻煩，還是進行倒模。 原片按照碳納米針頭的速度非常快，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上面，進行調試了。 當然為了效率，一臺電路印刷機當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，里面整整齊齊的排列著密密麻麻的印刷頭。 手機芯片行業經常看到28nm，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體場效應晶體管柵極的寬度，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，那就跟頭發絲一樣。而大家經常看到的那些顯卡芯片、手機芯片都是長寬都是毫米級別的。 由于沒有經過合理的設計，所以星圖公司設計的這個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芯是高通驍龍845，驍龍845是一款10nm制程處理器，擁有多達55億個晶體管。 就算是這樣不合理的設計，星圖公司的實驗芯片，依舊可以集成130億個晶體管。 另外由于星河半導體的硅片切割技術，也和傳統的不一樣。 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的間隔，這就導致了硅片的利用面積進一步下降。 但是傳統的芯片制造之中，這種情況是無法避免的，不然靠得太近，切割出現一點點差錯，芯片就要報廢。 而星河半導體的切割工藝，是基于C31的物質搬運能力而設計的，可以進行納米級別的切割。 所以星河半導體的硅片上面是芯片，是密密麻麻的幾乎是聯在一起。 隨著越來越多的原片被完成，張汝京和王博思已經開始在星河半導體的工廠之中準備生產工作了。 半導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境的顆粒以及溫度，濕度達標，任何的顆粒以及溫度濕度的不達標都有可能影響制造器件的工作性能以及可靠性。 另外傳統的半導體工廠是存在輻射危害的，最嚴重的事離子注入（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。 光刻其實就和印照片的地方一樣，黃光區域也有一定輻射。 其他部門稍微輕微，但是制造廠里一般設備擺放比較密集，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。 當然這些輻射危害對于星河半導體而言，就相對比較少了，因為星河半導體即將采用的工藝是沒有光刻機和離子注入機之類的。 王博思和張汝京不停的忙碌著半導體工廠的事情，隨著時間一天天過去，一臺臺電路印刷機被安裝在工廠之中。 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試著生產線，沒有錯星河半導體的第一條芯片生產線已經完成了。 而且星河半導體的這條生產線是萬能生產線，只要更換印刷頭上面的倒模原片，就可以生產其他芯片，而不需要為了一種新芯片而重新搭建一條生產線。 “黃總！準備得差不多了，我們是不是試一試這生產線?”張汝京已經有些迫不及待起來。 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。”張汝京大聲喊道。 工程師和工人們開始操作著設備。 首先是就清理之后的30厘方晶片，被工業機器人，精確又平穩的放入第一層電路的電路印刷機之中。 與光刻機的慢吞吞不同，電路印刷機非常快，快到怎樣的程度? 光刻機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電雜質形成開關，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，那就繼續進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，所以這生產線不過生產了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。 在仔仔細細的檢測了2700塊芯片之后，芯片質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，僅僅發現兩塊廢品，剩下的都是成品，而且優品在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，這是技術的力量。”黃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。”王博思激動不已的捏緊拳頭。 銀河科技帝國 第九十六章 芯片流片
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