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重生之北国科技-第175部分

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  指望它发财根本不可能,那么为什么要然别人知道?
  样品和概念出来以后,《光电设备》立刻成立了一个专业团队,对它进行深入开发,以使它尽快具有实用价值。
  几台样机被彻底保护了起来,作为《光电设备》第一级绝密。
  各设备设计人员,有使用权,但看不到机器。不少人知道公司有个快速建模的机器,但是它长什么样,什么原理,一概不知。
  ————————
  天底下就没有不透风的墙。
  在有心人的眼里,光电的秘密根本就称不上秘密。
  李晓师姐代表某些客户,买走了两台还没有成型的3D打印机。
  他们拿去干什么用,没有人知道。


第478章 真假1微米(1)
  光电会议室。
  三个青年人再次聚集在了一起。
  虽然青涩的面容,出卖了他们的真实年龄,但这几位可不是一般的年轻人。
  自从顾明,右天相继退出童子军后,叶静,一个女孩子,成了童子军的实际领导人。正是这段经历,为她未来的发展,打下了坚实基础。
  严亮把更多的精力放到了TFT…LCD的技术演化上,如今也有了一丝精英气质。
  一系列的储备技术,在他的手里慢慢成形,五步光刻技术,就是他的作品之一。IPS,FFS等一批专利技术,为《全彩科技》提供着应对未来挑战的底气。
  ————————
  “《一号工程》到了启动的时候。”
  上次的零号工程,遭到了大家的一致反对,这才导致了《全彩科技》的诞生。否则白学成公司的名字,应改是《零点科技》才对。
  “其实不用说,我们也知道,是不是准备上晶圆项目了?算起来也到时候了啊!”
  LCD驱动芯片开发,不是什么保密的事情。集成电路专业的一帮人,为这个事情已经忙活半年多了。他们不仅仅是忙,更重要的是烧钱。
  EDA软件,一套就要二十几万美元。虽然教育机构购买,有一定的优惠,但十几万美元还是逃不掉的。
  这种大规模集成电路设计,肯定不可能由一个人来完成。多人协同工作,就需要多套软件。项目什么成果还没有看到,近千万人民币就消失了踪影。
  这些钱,总不能白花吧。
  ————————
  “说说看,这个一号工程要怎么个搞法。”
  这两名同乡,随着公司的成长,他们的视角也在不断提高。对很多问题的观察点,和观察角度,都与普通人有了明显不同。站在巨人的肩膀上,指的就是这个意思。
  “我认为,还是要一步步来。我们在晶圆产业上没有积累。目前的当务之急,还是追平国内的先进的技术,也就是2微米技术。”
  叶静首先给出了建议。
  1986年,电子工业部提出了“531”发展战略,即普及推广5微米技术,开发3微米技术,攻关1微米技术。
  时间已经整整过去了6年,除了一微米这个目标没有达到以外,其它两个已经差不多完成。1。5微米的分步投影光刻机,于1985年就已经研制成功。这也是后续的908工程,提出进军1微米的基础。
  在这个时间点,国内的晶圆厂,已经有不少采用4…5英寸晶圆,2…3微米的技术。
  这些前辈们的心血没有白费,它给光电带来了足够高的起点。
  当然了,这几年,国际上的半导体工艺,进步也没有停止。最新建成的几座晶圆厂,已经进步到0。5微米了。
  ————————
  “这个观点,我不同意,我们上项目的目的是什么?如果最终目的达不到,花这么多钱,去建一条没有用的晶圆厂,有什么意义呢?
  要上,我们就要上最先进的,直接上0。35微米!”
  随着不断的成功,严亮的野心也在不断滋长。尤其是他手里掌握的几个储备技术,让他有了更大的进取心。
  在他眼里,国际上所谓的电子巨头,也就是那么回事。他们除了有点臭钱以外,还有什么?冢中枯骨而已。
  LED事业,光电的起点很高,一出手就是世界第一。
  TFT…LCD虽然差点,但是至少也是第一波。如果晶圆变成了跟着别人屁股后面转,这不是有损自己的光辉形象嘛!
  “0。35微米?你说话过脑子没有技术来源在哪里?你知道建一条0。35微米的晶圆厂要多少钱吗?”
  随着晶圆工艺进程的逐步提高,晶圆厂的造价也在逐步提高。这也是908只要20个亿,而909则上升到了100个亿的主要原因。
  两者之间的核心区别在与,908的工艺是0。9微米,909则是0。5微米。
  0。35微米的晶圆厂的造价,在国际上,已经上升到10亿美元级别了。(0。35微米,在国际上的批量的普及,是在95年之后的事情,Pentium Pro就是世界上第一批采用此工艺(P854),第一批量产的芯片。)
  当然,这里还有些其他区别,例如产量,晶圆尺寸等。
  如果晶圆工艺这么容易的话,那个破光刻机也就没有必要牵动这么多人的心了。
  两个人很快就自己吵了起来。
  ————————
  “永兴,你是啥意见?你不是把我俩叫来,看吵架的吧。”
  “你们说的都对,又都不对。”
  “怎么讲?”
  “晶圆厂要上,但也要考虑现实情况,空喊口号是没有用的。我们毕竟没有积累。
  但同时,我们的目标也要实现,钱不能白花!如果只是上2微米的晶圆厂,根本没有意义。”
  “咦?你这是啥意思?两面的话都让你说全了!”
  两位老乡同学,都觉得自己的耳朵出了问题。
  “这次我准备,用2微米的半导体设备及工艺,来生产1微米的芯片!”
  。。。
  “这怎么可能?”
  “我就知道你脑袋里肯定有东西。”
  两个不同性格的人,在沉思片刻后,发出了完全不同的感叹。
  “你不是在开玩笑吧。如果真有这种技术,为什么全球这么多企业每年投入这么金钱,去改进他们的工艺流程,提高生产设备的精度?908工程是在干什么?”
  叶静生性比较保守,看事情更多的是看风险。
  “这个技术是有的。这也是为什么这个工程被叫做一号工程的缘故。它的保密级别甚至高于液晶的ODF工艺。”
  ————————
  “好吧,你说吧。我们准备好了。”
  这已经不是第一次了,成永兴召集两人商量一些高度机密性的科技信息。
  经过MEMS,LED,以及LCD的不断洗礼,两个人对晶圆工艺已经不陌生了。
  在后世,人们一提起半导体设备,被津津乐道的,就是光刻机。大家普遍认为,光刻机是中国在半导体工艺上落后的唯一瓶颈。
  这句话对,也不对。
  对,是因为,中国在半导体工艺领域,被甩得最远的代表设备就是光刻机。
  其他设备,例如蚀刻设备等,它们与国际先进水平,即使有些差距,差距也没有这么大,甚至某些设备,国产设备已经开始反攻国际市场。
  光刻机决定半导体制程的情况,仅仅是出现在2005年之后。这就是地球人都知道的,ASML的天王山之战。
  ASML在浸入式光刻机上,打了场翻身仗,一举把日本的几家竞争对手掀翻在地,从而奠定了在光刻机市场的垄断地位。
  ————————
  但实际上,在2005年的前后,决定半导体芯片制程的几个核心技术,都不是光刻机。因为此时,光波的波长,还没有撞到极限(193 nm)。
  中国已经有了1。5微米的光刻机,但是其他辅助工艺,达不到这么高的精度。
  几十年来,对光刻设备的要求主要基于摩尔定律,通过减小波长和增大数值孔径(NA)来获得更高分辨率。
  但是激光的可用波长就那么几个,激光波长减少几次,就无以为继了。
  2004年开始,光刻机就开始使用193nm波长的DUV激光,谁也没想到,光刻光源被卡在193nm无法进步长达十几年。
  哪怕采用了沉浸式光刻机,也仅仅是使晶圆工艺成功突破了几个节点。
  过了一段时间,半导体工艺的工艺演进路线,再次遇到了类似的问题。后世的14nm,10nm,7nm的技术突破。都不是通过升级光刻机来实现的。
  在光刻机无法升级的情况下,为了突破这个障碍,人们开始寻找别的突围方向。
  ————————
  随着科学家们的脑洞大开,一个行之有效的方法,真的被找到了!
  更为可喜的是,这个方法思路非常简单,而且特别适合这个时代。
  在完全在不改变设备技术水平的情况下,可以提高晶圆的制程!
  之所以这个方法没有被广泛宣传,是因为所有的晶圆厂都在使用。大家都在用的技术,自然就失去了神秘性和趣味性。
  灯下黑,指的就是这种情况。


第479章 真假1微米(2)
  半导体加工工艺,本质上就是一个在硅晶圆上,不断曝光,蚀刻的过程。
  而这个工艺的提升的过程,就是曝光时所用的底片图案,不断进行增密的一个过程。
  在大家的传统印象里,底片的增密,就是底片精度的提高过程。增密底片图案,除了提高光刻机精度,就没有别的办法了吗?
  在我们的日常生活当中,有个不恰当的例子,那就是套色印刷(或者是彩色打印)。
  三色墨水,每个打印的精度都是相同的,但是三色重合打印,单色就变成了彩色!
  颜色的精度,就从单色的8位,上升到了256位!
  在2005年之后,由于工艺制程的提升,最小可分辨特征尺寸(MRF)已经远远小于光源波长,利用 DUV 光刻机已经无法一次刻蚀成型。
  既然无法一次刻蚀成型,那就多刻蚀几次,每一次刻蚀一部分,然后拼凑成最终图案。
  从每个部分图形的加工过程来说,用的都是原有的加工方法和设备,但它可以实现更高精度的芯片加工。
  它就是《多重图案化技术》!
  《多重图案法》就是将一个图形,分离成两个或者三个部分。每个部分按照通常的制程方法进行制作。整个图形最后再合并形成最终的图层。
  ————————
  按照这个理论,图形精度简直可以无限分割下去。
  但实际上,这个方案也有它的局限。
  光刻机,做到了极限,是因为光波波长的缘故。
  图案分割,做到最后,也会有这个问题。
  当光罩上图形线宽尺寸接近光源波长时,衍射将会十分明显。
  光刻机内部光路对于光线的俘获能力是有限的,如果没有足够的能量到达光刻胶上,光刻胶将无法充分反应,使得其尺寸和厚度不能达到要求。
  在后续的显影、刻蚀工艺中起不到应有的作用,导致工艺的失败。
  所以用这个方法,步进到7nm,就做不下去了。因为从原理上就出现了问题。
  7nm之后,必须使用EUV(深紫)光刻机,那个对中国禁运的光刻机,就是这个道理。
  在这个阶段(1微米),它还不是个问题。阻碍晶圆工艺进步的主要原因,来自生产设备,工艺,而不是原理。
  ————————
  任何事情都有利有弊。
  这种技术的优点非常突出。那就是不需改变现有设备,或者是做很少的改变,就可以达到提高晶圆工艺的要求。
  但弊端也很突出。
  第一个弊端,麻烦。
  这个技术的思想雏形,第一次出现在130nm阶段,第一次完整出现,则是在30nm阶段。
  为什么出现得这么晚?
  每道图层,都要进行分解,想想就麻烦得很啊。这个方法,完全是没有办法的办法。
  换个高精度的光刻机及其配套工艺,一下子不就解决了嘛!这也是在30nm之前,基本上无人往这个方向思考的原因。
  其次,成本。
  加工一块芯片所需要的加工工序数目增加了。原来一次加工的步骤,现在要两次,甚至四次才可以。
  这在商用芯片的制造上,是很致命的。
  例如,如果只采用一次加工,良品率为7成。这完全是个可以接受的数字。但是当一次加工,改成四次加工的时候,整个工艺的良品率就会下降到2成。
  多重图案法的核心,是把一张图片分解成多张。这里还会存在分图片互相校准的问题。所以,在实际的生产过程中,采用这种工艺以后,其良品率会极大降低。
  用刚才的例子数据来计算,良品率,会从7成,下降到不到一成!
  英特尔之所以在10nm节点,耗费了接近5年的时间,跟他们的多重四图案曝光(SAQP)良率较低,有关系。
  对于一个芯片厂来说,良品率就是他们的饭碗。
  如果在14nm的时候,芯片成本是300美元。升级芯片生产工艺的目的,自然是因为进程越高,占用的晶圆面积越小。采用新工艺后,芯片的生产成本,也自然降低。同样功能芯片,它的成本在10nm时代,应该降为150美元才对。
  但这种工艺,增加了工序的数目,实际上已经增加了芯片的加工成本。再加上良品率的问题,采用新方法生产出来的芯片,弄不好成本还高于300美元了。
  在这种情况下,为什么要量产10nm
  在intel占据垄断地位的时候,表现就更为突出。这也是PC的CPU连续多年,速度根本没有怎么提升的根本原因。
  ————————
  但这个理由,对全彩无效,对光电无效。
  全彩,乃至光电,并不是一间芯片公司,这个10nm工艺解决的是有无问题,生死问题。
  这就与花为一样。花为是卖芯片的吗?
  不是!他是卖5G系统!
  有了这300美元的芯片,几万美元的系统就能卖出去!没有,死路一条!
  这里的进程升级,节省的不是那150美元的成本。它的价值是几万美元!
  全彩也是同样道理。有了这十几美元的芯片,上千美元的显示器就能卖出去!这款芯片,代表的不仅仅是十几美元的加工成本。
  在这种情况下,良品率不要说3成,就是1成,甚至只有百分之一,也必须要上。
  当然,良品率还是需要提高的。
  良品率的提高,就是个磨耐心,磨时间的过程,没有什么了不起的。
  LED时代,大家经历过,LCD,现在正在经历。所有人都有了信心。
  ————————
  “还真有好东西啊!这个项目一做成,你可就牛B大了啊!”
  看着老乡在黑板上,一顿比比划划,两个人都听明白了。
  这个项目如果做成。它的影响力实在是太大了。
  TFT…LCD,以前中国没有,你做出来了,填补了国内空白,别人会夸一下。但他绝对意识不到这里的难度真有这么大。
  但晶圆一样吗?
  中国在一微米这个地方卡了多久?
  1微米的技术攻关,国家在531计划时期(1986年),就提出来了。而等到908工程的投产,已经是1997年的事情。
  前后两个国家级计划,整整走了11年!就是到现在,1992年,也已经走6年多了。
  而且更重要的是,这个技术的极限,不仅仅是用2微米设备来生产1微米芯片。理论上来讲,它甚至可以实现0。5微米!
  连909计划都不需要了!
  三个国家级计划!
  继续提高可不可以,例如0。25微米?
  呵呵!
  凭此一个技术,中国就可以在半导体工艺上,实现对世界先进水平的反超!
  更重要的是,这个技术需要什么开发成本吗?
  所有的设备,都是现有设备啊�
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