生产前要先将麒麟9000的几十层电路图的掩膜做出来,用于光刻机的电路刻录,然后在针对其芯片定制封装件,测试程序由菊花提供,之前麒麟9000是有生产的,测试软件都是现成的。
很快所有准备工作都完成了,第一次试生产测试日期也定了下来。
这次测试是内部测试,暂不对外公开,主要参加人员有随便科技的研发工程师和菊花的工程师团队,就连菊花手机部负责人余总也到场参观测试了。
张伟对这人类最尖端科技的光刻机也非常感兴趣,所以也参观了试生产测试。
实验车间设计时就考虑到了参观的用途,四周都是钢化玻璃,外面一圈走廊可以全方位观看整个芯片生产过程。
早上九点人员全部到齐后,张伟跟余总互相认识客套一番后,九点半试生产正式开始。
硅片由特殊的容器和自动传送车运往专门的入口,车间内的机械臂将这一批硅片抓取到特定的地点又进行了一次除尘程序。
除尘结束后机械臂将硅片抓取放到涂抹光刻胶的机器上,硅片旋转,光刻胶从中间位置落下,在惯性下被均匀的涂抹在硅片上。
别小看这一步,这里的技术含量也是非常高的,旋转速度和胶的量都需要非常精确的操作,转速快一点,胶多一点都可能对成品良率产生影响。
涂抹好光刻胶的硅片被机械臂抓取放在了光刻机上进行电路刻印,网上看到爱斯麦尔的光刻机在工作时有紫光在弯折管道中闪烁的宣传视频实际上是特效,只是便于普通人理解,光刻机的光源频段实际上人眼是看不到的。
从外表只能看到固定硅片的底座在一个从粗到细,左右弯折类似管道的装置下面,从左到右,从上到下均匀的移动。
光刻机全身上下都是高科技,制造起来相当困难,其中最难的在于短波激光的生成和收集,用两万多瓦的二氧化碳激光连续2次轰击在一颗尺寸仅为30微米的液态金属锡液滴,让它们蒸发转换成等离子体,这样就会释放出13.5纳米的极紫外光euv,一颗液态金属锡产生的光持续的时间很短,所以需要以1秒钟轰击5万个液态金属锡才能达到使用标准。sxynkj.ċöm
其困难程度相当于从地球发出的手电筒光线要精确地射在月球上的一块硬币一样难,这种激光技术全世界就2个国家掌握,龙国便是其中之一,激光组件直接可以在国内购买到,也省下了很多研发和制造的时间。
以上就是短波激光的生成,接下来就是怎么收集。
想要收集这种特殊的光源,以往的传统透射镜头是做不到的,因为euv光很容易被吸收掉,就连空气也可以吸收它。
一种表面涂有硅和钼组成的多层膜,两种材料交替沉积,每层厚度仅为几纳米,共40多层的特殊镜片能够很好的反射euv光源,但每一次反射还是会损失百分之30的光强,一堆反光镜下来最终只剩下百分之2的光强了,所以就需要很高功率的激光才行。
有人说为什么要反射那么多次直接照射不行吗?
首先是为了检查光源,其中有几次反射就是为了中途采样检测,剩下的就是调整形状,过滤杂光等等,因为这种镜片几乎只反射13.5纳米的光,刚被轰击的液态金属锡,除了极紫外光以外还有其他频段的光,经过多次反射过后的光更纯粹。
这种镜片以前只有德国蔡司1家公司才有能力制造,但是现在随便科技光学部门经过小爱的引导也有了这个制造能力,所以光刻机最难之一的euv光源收集也被攻破了。
光源在多次的反射下最后将纯euv光源通过掩膜将设计好的电路图刻在硅片上。
当整个硅片都被刻满后,机械臂将硅片抓取到另一个机器上,被光照射过的部分,可以用显影液将其溶解掉,这台机器就是用于清洗刚刚被光刻机照射过部分的。
机械臂将清洗好的硅片抓取到蚀刻机上,将暴露出来的硅片部分蚀刻出凹槽。
然后机械臂又将硅片抓取到另一台打磨机上,通过打磨将剩下的光刻胶清理掉,这时候整个硅片上就剩下刻录好的电路凹槽了。
机械臂将打磨好的硅片抓取到另一台机器里,这一台机器是技术含量仅次于光刻机的离子注入机,这台机器主要是将刚刚刻录好电路凹槽的硅片均匀的将离子附着在表面,让其拥有晶体管特性。
然后就是用镀铜工艺将晶体管连接起来,这时候一层的电路就算完成了,但是一颗芯片拥有着几十层的电路,接下来就是重复以上步骤,将电路一层一层的刻录在上面。
实际上这几十层电路,每一层都不一样,每一次都需要更换掩膜,制作一个芯片光掩膜就需要几十张。
第一张硅片在其它工序上时,为了不让光刻机处在长期闲置状态,所有机器之间的协同控制也是一个非常重要的环节,这也是考虑到效率原因,不可能一台光刻机就只刻一个硅片,这个硅片在其它工序上的时候光刻机还要傻傻的等着吧?
经过精确的时间计算,每一台机器都是一片接着一片的进行操作,没有一种机器是处于闲置状态的,这效率基本已经是拉满了。
很快以8张为一批的硅片全部刻好了,自动运送车从专门的出口将硅片运往下一个车间。www.sxynkj.ċöm
大家跟着专门讲解的工作人员也一起去往了下一个车间外参观。
这是测试封装车间,硅片被机械臂一张一张的抓取到检测台上,通过电脑一一扫描后,标记出废品。
扫描标记好的硅片被传送带运往下一个切割工序,激光切割很快就将一张硅片切成数百个芯片,一个机械臂伸过来将刚才标记的废品取出丢到专门的报废品桶里。
合格的芯片被送进自动封装机里,封装好的芯片又自动传送到一个测试的平台,测试完成后就是打包。
由于手机芯片太小,不像电脑芯片一样每一个都单独包装,是由一个大的塑料托盘,其中有一个个小的凹槽用于放置芯片,放满一个托盘后,整个托盘会通过传送带传出来。
工作人员将放满芯片的托盘堆叠起来,到一定数量后就装箱,又有人将装好箱的芯片摆放在叉车案板上,案板满了以后由另外专门运送的人运往仓库。
实际上后面阶段也可以完全通过机械臂和自动运送车完成,但是张伟的意思是能够创造多的岗位就尽量创造,实在是人无法完成的才用机器。
壹趣文学为你提供最快的人工智能小爱更新,106,试生产免费阅读。https://www.sxynkj.com