第552章 新光刻機測試
只能等到明天開機生產測試之後,再以提醒的方式慢慢告訴他們了。眾人又在晶元實驗室內等待了一個多小時,直到光刻機完成全部安裝工作,這才有些不舍的離開實驗室,各自散去。按照他們的意願,恨不得當天晚上就開啟生產線,進行光刻測試才好。奈何這裡是瑞芯晶圓廠,而不是他們團隊在京城的實驗室,什麼時候開啟晶元生產線,什麼時候對這台光刻機,進行測試,都要瑞芯晶圓廠這邊的負責人說了才算。
一夜無話,第二天,喬瑞達再次來到瑞芯晶圓廠,跟王院士、姚院士等人匯合,一起換上無塵服,進入晶元實驗室。以林孟松為首的幾十名來自瑞芯晶圓廠的研究員,比他們更先進入實驗室,此時已經在晶元生產線上忙碌起來,預熱機器,準備物料,調整部份設備的參數,為接下來的光刻機測試做準備。
喬瑞達走到林孟松的身邊,開口詢問道:「林總監,準備的如何了?」
聽到聲音,林孟松轉過頭,看到是喬瑞達,連忙點頭問好道:「喬總,您來啦,已經準備完畢,隨時可以開啟測試。」
喬瑞達滿意的點點頭,說道:「好,那就馬上開始吧,那幾位院士已經有些等不及了。對了,你們打算生產哪種石墨烯晶元,進行測試?」
「我準備了石墨烯內存晶元和通信晶元,兩塊掩膜版,用來進行光刻測試。這是咱們手裡最簡單的石墨烯晶元了,如果這都不行,上其它複雜一些的晶元,就更難成功了。」
「那就選內存晶元好了,先來它二十片,看看這台新研發的石墨烯晶圓光刻機,能不能生產出合格的晶元。」
「好的,喬總,我們這就開始生產。」林孟松答應了一聲,而後走向總控台,親手開啟了這條石墨烯晶元實驗生產線。
下一刻,機械轉動,天車飛馳,整條生產線,立馬運行了起來,一片片石墨烯晶圓,通過傳送帶,機械手,在生產設備之間不斷流轉,進行了一個又一個工序。石墨烯晶元生產流程非常複雜,耗時非常長,而光刻環節,比較靠後,至少需要兩個小時之後,才能輪到新光刻機登場測試。
喬瑞達無事可干,站在那裡差點打瞌睡。倒是以諸位院士為首的研發團隊成員,大部分是第一次看到完整的石墨烯晶元生產流程,那是相當之好奇。幾十號人,跟著那批正在加工的石墨烯晶圓,走過一台又一台設備,看的那叫一個認真,生怕錯過任何一個細節。
「老王,聽說你們北大晶元實驗室里,也有一條石墨烯晶元實驗生產線,跟這條生產線相比如何?」姚院士用肩膀碰了碰旁邊的王院士,開口詢問道。
「差不多吧,我們那條生產線,也是喬瑞達贈送給學校的,設備方案都差不多,產能稍稍高一些。滿足我們學校師生的流片需求足夠了,偶爾還能對外承接一些石墨烯晶元流片測試業務,貼補一下實驗費用。」說到自家學校的石墨烯晶元生產線,王院士那是相當自豪,要知道,目前全世界就兩個地方能夠生產成熟的石墨烯晶元,其中一個自然是瑞芯晶圓廠,而另一個地方,就是他帶領的北大晶元實驗室。
「別人是學生沾導師的光,蹭設備,蹭經費,到了你這裡,完全反了過來,換成學生給導師提供設備,提供技術。你就得意吧,收了喬瑞達當弟子,那還真是應有盡有。」
「呵呵,我說老姚,你這話怎麼那麼酸。喬瑞達能來我們北大讀書,能夠成為我的研究生,那都是我們爭取來的。像是喬瑞達這樣妖孽的學生,幾十年也就誕生了這一個,你就是羨慕也羨慕不來。」
對於石墨烯晶元的生產過程,那幾位院士和研究員從未見過,看的自然是津津有味。但是差不多的場景,喬瑞達不知看過幾十幾百遍,絲毫提不起半點興趣。無聊的度過了兩個小時,二十片測試用的石墨烯晶圓,經過幾十道工序的加工,終於輪到了光刻工序。
喬瑞達強打起精神,跟隨幾位院士,來到了那台橙色塗裝的光刻機面前。一位瑞芯晶圓廠的研究員,將一個裝滿石墨烯晶圓的容器,遞給王院士,說道:「姚院士,測試用的石墨烯晶圓都在這裡了,一共二十片,一片也不少。前面的所有工序都已經完成,現在就看這台光刻機的表現了。」
姚院士接過石墨烯晶圓,遲疑了一下,繼而對著王院士說道:「老王,你平常使用光刻機最多,經驗最豐富,要不咱們這台光刻機,還是由你來操作吧!」
「好吧,那就讓我來,有我出手,一定馬到成功!」
王院士接過石墨烯晶圓盒子,頗為自信的走上操作位。他打開盒子,使用特製夾具,將盒子里的石墨烯晶圓依次取出,放在光刻機的來料托盤上。然後安裝好林孟松提供的石墨烯內存晶元掩膜板,深吸一口氣,按下開機按鈕。隨著一陣滴滴輕響,指示燈閃爍,設備開始自檢,檢查各個零部件是否安裝到位,檢查光刻生產中使用到的各種物料是否齊備,同時對光源部門,進行預熱。
光刻機類型不同,使用的光源也大相徑庭,例如DUV光刻機使用的光源是193nm的深紫外光源。EUV光刻機,使用的光源是波長13.5nm的極紫外光源。而石墨烯光刻機更進一步,使用的是波長6.6nmFEL光源,理論上來說,它的極限加工精度,要比EUV光刻機小很多。當然,目前瑞達科技公司推出的石墨烯手機晶元和石墨烯筆記本處理器,遠遠沒有達到光刻機的極限加工精度。一個是現有設備不成熟,還達不到理論極限加工精度,在一個是完全沒必要追求那麼極限。相比傳統硅基晶元,石墨烯晶元的性能實在太過厲害,發熱也非常低,即使使用十NM以上的加工工藝,做出來的手機晶元,也甩開硅基手機晶元幾條街。在競爭對手掌握石墨烯晶元生產技術之前,根本不用拿出過於先進的產品。
幾分鐘后,「嘀——」一聲長鳴,光刻機自檢結束,智能控制程序啟動,兩片石墨烯晶圓先後被光刻機「吞」了進去,在精密機械臂的夾持下,精準的放置於雙工件台上。而後專用扣具鎖緊晶圓,設備內光華不斷閃爍,光刻流程正式開啟。
這次加工的石墨烯內存晶元,製程工藝比較低,結構比較簡單,光刻過程幾乎都是一遍過,不需要進行套刻、3D累積之類的複雜操作,所以加工起來速度個外的快,一片石墨烯晶圓的完整光刻流程,也不過是幾個眨眼的時間。所以這20片測試石墨烯晶圓,相當不頂用,僅僅開機工作了幾分鐘,就全部光刻完成。
林孟松再次走上前,將光刻完成的石墨烯晶圓收起來,放入專用盒子,而後帶著盒子,來到下一道工序設備面前,進行後面的顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。全部流程走下來,已經是一個小時之後的事情了。進入生產線的時候,是二十片晶瑩剔透的石墨烯晶圓,出來的卻是一小堆黑不溜丟的晶元,擺在眾人面前,只看賣相,確實有些對不起觀眾。「這些內存晶元的數量是不是太少了一些,20片晶圓至少可以加工出幾百枚石墨烯內存晶元吧,這裡怎麼才這麼一點?」看到成品只有這麼一小堆,姚院士提出了他的疑惑。
「在晶圓切割成為晶片之後,使用光學設備,進行了一次初步篩選,將那些存在明顯缺陷的,全部篩了出去。也就是說,能夠走到最後,加工成晶元的,只有面前這些了。」林孟松指著面前這一小堆晶元,說道。
「這麼說,這些晶元都是合格產品了?」
林孟松搖了搖頭,說道:「我剛剛不是說了,前面的篩選工序,只是初篩。現在這些晶元,還要送到隔壁實驗室,進行詳細的測試,才能確定晶元的好壞。」
說罷,林孟松將這堆內存晶元,裝進一個防靜電袋子,拿著送去了隔壁的晶元測試實驗室。接下來又是漫長的等待,直到半個小時后,檢測完成,林孟松拿著一份檢測報告,走進休息室。
「晶元檢測完成了,這是檢測報告,消息有好有壞,你們先聽哪一個?」
「當然是先聽好消息,剛剛經歷了幾個小時的等待,來個好消息,先讓我們高興一下也好。」
林孟松也沒有賣關子,直接說道:「好消息是,剛剛那堆內存晶元中,確實有合格產品,也就是說你們研發的這台光刻機,確實可以完成石墨烯晶圓的光刻工序,生產出合格的石墨烯晶元。」
聽到這裡,現場幾位院士,幾十位研究員,全部興奮了起來,小小休息室內,掌聲和歡呼聲響成一片,經久不息。他們研發的光刻機,可以完成光刻工序,生產出合格的晶元,這就意味著他們過去幾個月不分晝夜的努力,沒有白費,所有的付出,都有了豐厚的回報。回去之後,一大筆獎金跑不了,升職加薪也指日可待。
等到眾人的歡呼聲小了下去,才有人弱弱的提問道:「好消息說過了,我們也高興過了,現在說說壞消息吧,我們承受的住。」
「好吧,壞消息是,剛剛那一小堆內存晶元,合格產品只有2枚,良品率還不到1%。這說明你們研發的那台光刻機,存在嚴重缺陷,必須進行全面檢修,排除問題。」
林孟松的話音剛落,休息室內剛剛還興高采烈的眾人,立馬蔫了下來。
「什麼,合格晶元只有2枚,怎麼會這麼少。20片八寸晶圓,切割成內存晶元,至少可以生產上萬枚。合格產品只有兩個,怎麼會這麼慘?」
「不算不知道,一算嚇一跳,這哪裡是不到百分之一良品率,這是千分之一都不到呀!如果晶圓廠按照這個良品率大批量生產晶元,非賠掉褲子不可。」
「這還是生產最為簡單的內存晶元,結果竟然如此糟糕。如果是生產複雜很多的手機晶元,筆記本晶元,怕是一枚合格的晶元都生產不出來。」
「我建議馬上對那台光刻機,進行全面檢修,找到問題所在,儘快解決問題。」
「複議,產品良品率這麼低,設備一定存在一個甚至是多個重大缺陷,找起來應該不難。」
「看來馬上有一場硬仗要打響,咱們又要加班加點的忙活了,這次的元旦假期怕是又要取消了。」
「啪啪」姚院士拍拍手,吸引了大家的注意之後,大聲說道:「大家不要灰心泄氣,不就是晶元良品率低一些嗎,又不是完全不能用。咱們團隊只用了幾個月時間,就從無到有,攢出了一台領先全球的石墨烯晶圓光刻機。現在這台設備,不過是存在一些小毛病,需要咱們一一找出來,進行修復。這個難度比起研發一台光刻機,可是簡單太多了,大家幹嘛如此垂頭喪氣的。」
經過姚院士一番點撥,一眾研究員也回過神來。不過是產品良品率低一些,又不是項目徹底失敗,有什麼好沮喪的。只要肯下功夫,查找問題,修復缺陷,良品率總會漲回來的。大不了再肝他幾個月,總有成功的那一刻。
眾人重新燃起希望,前往食堂,草草吃過一頓遲來的午餐之後,再次扎進實驗室,圍繞著那台光刻機,尋找問題,分析問題,解決問題。喬瑞達也旁敲側擊的提點了他們幾句,讓幾位院士茅塞頓開,很快找到幾個存在缺陷的零部件,拆了下來。接下來,要做的是,重新設計這些有問題的零件,使用全新的材料,採用全新的加工方式,以確保不會出現原來的問題。(本章完)