第278章 光刻機測試(下)
2023-12-08 15:49:47 作者: 領航
梁安平親自動手,使用專用夾具,將光刻完的幾十片矽晶圓裝進專用容器,拿去晶片生產線那邊,去進行後續的刻蝕、離子注入、薄膜沉積、化學機械研磨等步驟。
兩個多小時之後,所有工序走完,幾十片矽晶圓,變成了一千多枚封裝完成的ARM1晶片。吳志航、吳光輝、梁安平等高管和研發人員,開始動手對這批晶片進行全面測試。半小時後,所有晶片測試完成,梁安平對測試結果進行了匯總,最後宣布道:「此次一微米光刻機測試,共選用了35片矽晶圓,加工過後,切割封裝成1750枚晶片。經全面測試,合格產品共1203枚,合格率為68.7%。也就是說,咱們光刻機研發實驗室生產的第一台一微米光刻機,第一次開機測試生產,就成功了,且合格率已經達到了晶圓工廠內現有幾台佳能和尼康光刻機的加工水平。」
聽完梁安平的發言,吳志航帶頭鼓掌,其他北極星高管和研發人員,以及其他負責封裝測試的員工也很快跟上,現場爆發出一陣熱烈的掌聲。
「沒想到,新設備第一次光刻測試就成功了,梁教授他們這些人真是牛。」
「那是當然,光刻機研發實驗室是咱們北極星公司和中科院半導體研究所、深圳大學,共同合作建立的,裡面工作的研究員,學歷最低的也是碩士研究生,能不厲害嗎。」
「晶片生產線最核心的設備光刻機研發成功了,其他相關設備的研發難度就低多了,也許咱們北極星公司有一天,可以生產整條晶片生產線上的所有設備。」
「沒那麼容易,整條晶片生產線上的設備太多了,咱們北極星不可能分心生產這麼多的東西。」
「第一次光刻測試,產品合格率就達到了68.7%,再做一些參數優化,將合格率提升到70%、80%,也不是不可能。」
接下來,吳志航和梁安平等人去食堂吃了一餐遲來的午飯,然後返回無塵車間,對光刻機進行進一步的測試,包括極限加工精度測試,最高光刻速度測試,長時間壓力測試等等。
此後半個月,又有兩台北極星自產的一微米光刻機加入測試,隨著設備參數的不斷修改優化,一些零配件的小修小改,生產的晶片合格率已經提升到了81%。作為一家剛剛成立不到半年的晶圓工廠,這個合格率已經相當高了。
11月中旬,北極星公司和中科院、深圳大學,合作研發的一微米光刻機正式定型量產。為此,三家單位特意舉行了一個表彰大會,還叫來了幾名報刊雜誌和電視台的記者,對此進行報導。在這次的表彰大會上,對光刻機研發小組全體成員進行了通報嘉獎,所有人都獲得了北極星公司提供的一萬到十萬不等的獎金。在改革開放之初的八三年,人民幣非常的堅挺,萬元戶在特區深圳也是鳳毛麟角的存在。如今一大批搞光刻機研發的技術人員,輕輕鬆鬆成為萬元戶,甚至十萬元戶,造成的轟動效果可想而知。
消息見報不到一周,北極星公司就接到了五台一微米光刻機訂單,都是國內的幾大電子研究所訂購的,用於國產晶片的研發製造。吳志航當初投資研發光刻機,本來就沒想過依靠它盈利,量產型號的光刻機,對外售價只有百萬人民幣。這個價格只有國外同類產品的三分之一左右,可謂是物美價廉。可惜這年月,國內的晶圓工廠大多不成氣候,後續訂單就算有,也不會有太多。好在北極星公司自己就有晶圓工廠,且盈利豐厚,只要自產光刻機能完美替代進口產品,且能跟隨摩爾定律不斷升級進化,花再多的研發資金也是值得。
表彰大會之後,吳志航召集全體光刻機研發室實驗室成員,召開了一個研討會,對下一步的研發計劃和研發方向進行了部署。
在研討會上,吳志航代表北極星公司率先發言,說道:「一微米光刻機已經研發成功,並定型量產,在座的諸位功不可沒。但這一切都已經是過去式,接下來,咱們要在一微米光刻機的基礎上,再接再厲,研發0.5微米製程的光刻機。我代表北極星公司表個態,不管研發過程中遭遇怎樣的困難,需要投入幾億,十幾億,甚至幾十億的研發資金,我們北極星也在所不惜。接下來,有請梁教授就下一代光刻機研發計劃,做一下總體規劃。」
梁安平拿出一份手寫的稿子,清了清嗓子說道:「當初吳老闆提供的光刻機研發資料中,有一份0.5微米光刻機研發概要,點明了幾個研發要點,包括光源,透鏡系統,雙工台,掩模台等等。其中雙工台、掩膜台、控制系統、晶圓傳輸系統,可以通過一微米光刻機的相關部件進行升級改造達成,難度不是太大。但為了達到0.5微米的加工精度,光源系統和透鏡系統需要重新設計,重新打造,這個難度不是一般的大。」
吳光輝跟著發言道:「我是搞雷射技術出身,在光刻機光源方面有一定研究。光刻解析度想要達到0.5微米,光源波長需要達到365nm以下,且對光源強度和均勻度都有非常嚴格的要求。咱們在一微米光刻機上使用的高壓汞燈,理論上其極限能達0.35微米的加工精度,但需要對其結構進行徹底的改造,且越是接近極限,越難以達成。
而被業界普遍認定是下一代光刻機光源的KrF(氟化氪)準分子雷射,光源波長為248nm,可以使最小工藝節點提升至350-180nm水平。當今世界上,很多雷射相關的研究所,都在對準分子雷射進行研發,進度參差不齊,達到實用水平的,一個都沒有。
我的建議是,在光刻機光源方面,兩種線路同時研發,哪個率先取得突破,下一代0.5微米光刻機上,就使用哪一種光源。」