第32章 首片生产完成,等待封装
作者:
不是十二 更新:2021-03-30 14:07 字数:2139
经过pn结构制作后,晶圆进入了下一个设备——伽马射线曝光机。
这道工序是利用“觉”对伽马射线的特殊反应,用来洗去晶圆表面多余的光刻胶。
晶圆通过传送带进入曝光机后,“咔~呲~”传送带自动和曝光机分离开来,而曝光机上原本为传送带开启的通道也瞬间关闭,看不见一丝缝隙。
至此,整个曝光机内部已经变成了完全密闭的空间,外面已经完全无法观察到设备内部的任何情况。
李阳不需要看也知道里面的情况,因为这设备本来就是他设计的。
这完全将设备密封自然是为了防止伽马射线的泄露了,这整个设备的外壳他都加入了“晶”,不仅如此,在设备的内部他同样也做了防护的,他用厚达40毫米的“晶”将曝光室给整个包围了起来,这样一来伽马射线基本没有泄露的可能了,就算有那么一丝的漏网之鱼跑出了曝光室,设备外壳上的“晶”也可以完全将它们挡住,绝不会有任何泄露到设备外面的可能。
李阳站在设备外面听不见任何一丝声音,这“晶”不止挡住了伽马射线,也挡住了声音的传播。
“已经过去15秒了,应该完成曝光了。”他计算着时间肯定的说道。
果然,他话音刚落,曝光机变再次打开传送口,再次被放入保护盒的晶圆缓缓出现。
这15秒的时间里,真正曝光的时间只有0.01秒左右,而其他时间全是用来进行的曝光前的准备工作,以及曝光后被伽马射线气化后的“觉”的收集工作。
从设备密封开始,之后的7秒时间里曝光室内的气压一直都在持续的上升,直到达到“觉”的气化压力后才停止。
待达到压力后,伽马射线瞬间发出,对晶圆进行了0.01秒的照射,而被照射到的光刻胶,也在这个时间内瞬间达到了4050c的高温,直接被气化。
而因为气化的时间很短,只有0.01秒,热能根本来不及传递到晶圆上,所以根本没有对晶圆造成任何影响。
而且,在曝光的同一时间里,安装在晶圆托架上的热电转换器也是瞬间启动了起来,将晶圆上的热能瞬间吸取掉,转化成为了电能,从而保证了气化后的光刻胶不会对它造成伤害。
在光刻胶气化后的0.5秒之内,和曝光室用管道连接着的用铪合金做为内胆的真空储气罐也是立即启动,打开了进气阀门,将曝光室里的气体全部抽离了出来。
同时安装在内胆上的热电转换器也是直接将热能转化,使高达4050c的“觉”气体冷却下来,重新成为了熔液,最后凝固成薄薄的一层固体粉末,等待着收集加工,第二次的使用。
而为了保证压力稳定,防止气体回流,曝光室也在压力降到正常大气压时启动了进气阀门,直到真空储气罐的进气阀门再次关闭。
装着晶圆的盒子从曝光机里出来后并没有继续进行下一道工序,而是被天花板上伸下来的一只机械手拿了起来,直接放在了天花板的轨道上的轨道车里,运向了生产线的前端。
到了这一步,晶圆的第一次光刻已经完成了,现在需要进行的就是重新涂抹光刻胶,进行下一次的光刻了。
一枚芯片往往要经过几十上百次的光刻,才能把整个逻辑电路刻画完全,同样李阳的这次制作的芯片也需要128次的光刻,才算完成。
这片晶圆就这样重复进行涂胶、光刻、清洗、化学沉积、曝光的工序。
十次……二十次……五十次……一百次……
前面的64次光刻都是用来进行pn结构——二极管的制作,而后面的64次光刻则是用来将一个个二极管连接在一起,也就是逻辑线路的制作。
这片晶圆总共进行了43小时的制作,历时接近两天终于将光刻工艺完成了,接下来进行的就是最后的切割与封装测试了。
5月7日,凌晨4点30分。
李阳双眼布满了血丝,面容憔悴的看着眼前正在切割的晶圆目不转睛。
他已经两天没有休息了,从晶圆进入设备到现在,每一道工序他都会进行仔细的观察着,时不时的还拿着笔在本子上面写着什么。
就好比现在,他看着正在晶圆上划过的由金刚石做的刀具,略微皱眉的在本子上第三十二页写道:“刀具路径复杂化,有待优化;切割承台有轻微抖动问题,疑是气压不足,待检查!”
这个本子,是他前几天来工厂时顺手带过来的,当时他只用了两页,而在这将近两天的时间里,他足足记录了影响生产速度的、影响产品质量的、可以优化的等等共计三十页的笔记。
在首片生产完成后,他将针对这些问题和工程师一同进行改进生产线,毕竟李阳不是天才,不可能第一次设计出的生产线就没有任何问题。
待到一整片直径500毫米的晶圆片被全部切割成为长30毫米,宽15毫米的芯片后,这280片芯片被再次放入了保护盒中,准备进行封装。
现在的芯片全都还没有进行封装,是非常娇贵的,只有在封装之后才可以直接接触空气。
而在这之前,从进行了第一次的光刻工序开始,除了在设备里之外,晶圆在转移的时候必须要被盒子保护起来,隔绝和外界的接触。
因为哪怕是一根头发,或者一粒灰尘掉在了晶圆上面的话,都会使其报废!
看着正在运往封装设备的晶圆,李阳松了一口气,只要进行封装检测后,这足足耗费了43小时的首片的生产就算是完成了,自己也可以稍微的休息一下了。
虽然他经过了大脑的开发,可以比平常人的思维更为敏捷,逻辑更为严密,但是也并不能让他的大脑不用休息。
让大脑最好的休息方式就是睡觉,然而已经两天没有睡觉的他肯定是快要扛不住了。
不过谁让他没有足够的光刻机的呢?
如果有128台光刻机,不用每次光刻工序都必须回到第一台光刻机的话,生产效率应该能提升1倍,把时间缩短到21小时20分钟内。