只能等到明天开机生产测试之后,再以提醒的方式慢慢告诉他们了。众人又在芯片实验室内等待了一个多小时,直到光刻机完成全部安装工作,这才有些不舍的离开实验室,各自散去。按照他们的意愿,恨不得当天晚上就开启生产线,进行光刻测试才好。奈何这里是瑞芯晶圆厂,而不是他们团队在京城的实验室,什么时候开启芯片生产线,什么时候对这台光刻机,进行测试,都要瑞芯晶圆厂这边的负责人说了才算。
一夜无话,第二天,乔瑞达再次来到瑞芯晶圆厂,跟王院士、姚院士等人汇合,一起换上无尘服,进入芯片实验室。以林孟松为首的几十名来自瑞芯晶圆厂的研究员,比他们更先进入实验室,此时已经在芯片生产线上忙碌起来,预热机器,准备物料,调整部份设备的参数,为接下来的光刻机测试做准备。
乔瑞达走到林孟松的身边,开口询问道:“林总监,准备的如何了?”
听到声音,林孟松转过头,看到是乔瑞达,连忙点头问好道:“乔总,您来啦,已经准备完毕,随时可以开启测试。”
乔瑞达满意的点点头,说道:“好,那就马上开始吧,那几位院士已经有些等不及了。对了,你们打算生产哪种石墨烯芯片,进行测试?”
“我准备了石墨烯内存芯片和通信芯片,两块掩膜版,用来进行光刻测试。这是咱们手里最简单的石墨烯芯片了,如果这都不行,上其它复杂一些的芯片,就更难成功了。”
“那就选内存芯片好了,先来它二十片,看看这台新研发的石墨烯晶圆光刻机,能不能生产出合格的芯片。”
“好的,乔总,我们这就开始生产。”林孟松答应了一声,而后走向总控台,亲手开启了这条石墨烯芯片实验生产线。
下一刻,机械转动,天车飞驰,整条生产线,立马运行了起来,一片片石墨烯晶圆,通过传送带,机械手,在生产设备之间不断流转,进行了一个又一个工序。石墨烯芯片生产流程非常复杂,耗时非常长,而光刻环节,比较靠后,至少需要两个小时之后,才能轮到新光刻机登场测试。
乔瑞达无事可干,站在那里差点打瞌睡。倒是以诸位院士为首的研发团队成员,大部分是第一次看到完整的石墨烯芯片生产流程,那是相当之好奇。几十号人,跟着那批正在加工的石墨烯晶圆,走过一台又一台设备,看的那叫一个认真,生怕错过任何一个细节。
“老王,听说你们北大芯片实验室里,也有一条石墨烯芯片实验生产线,跟这条生产线相比如何?”姚院士用肩膀碰了碰旁边的王院士,开口询问道。
“差不多吧,我们那条生产线,也是乔瑞达赠送给学校的,设备方案都差不多,产能稍稍高一些。满足我们学校师生的流片需求足够了,偶尔还能对外承接一些石墨烯芯片流片测试业务,贴补一下实验费用。”说到自家学校的石墨烯芯片生产线,王院士那是相当自豪,要知道,目前全世界就两个地方能够生产成熟的石墨烯芯片,其中一个自然是瑞芯晶圆厂,而另一个地方,就是他带领的北大芯片实验室。
“别人是学生沾导师的光,蹭设备,蹭经费,到了你这里,完全反了过来,换成学生给导师提供设备,提供技术。你就得意吧,收了乔瑞达当弟子,那还真是应有尽有。”
“呵呵,我说老姚,你这话怎么那么酸。乔瑞达能来我们北大读书,能够成为我的研究生,那都是我们争取来的。像是乔瑞达这样妖孽的学生,几十年也就诞生了这一个,你就是羡慕也羡慕不来。”
对于石墨烯芯片的生产过程,那几位院士和研究员从未见过,看的自然是津津有味。但是差不多的场景,乔瑞达不知看过几十几百遍,丝毫提不起半点兴趣。无聊的度过了两个小时,二十片测试用的石墨烯晶圆,经过几十道工序的加工,终于轮到了光刻工序。
乔瑞达强打起精神,跟随几位院士,来到了那台橙色涂装的光刻机面前。一位瑞芯晶圆厂的研究员,将一个装满石墨烯晶圆的容器,递给王院士,说道:“姚院士,测试用的石墨烯晶圆都在这里了,一共二十片,一片也不少。前面的所有工序都已经完成,现在就看这台光刻机的表现了。”
姚院士接过石墨烯晶圆,迟疑了一下,继而对着王院士说道:“老王,你平常使用光刻机最多,经验最丰富,要不咱们这台光刻机,还是由你来操作吧!”
“好吧,那就让我来,有我出手,一定马到成功!”
王院士接过石墨烯晶圆盒子,颇为自信的走上操作位。他打开盒子,使用特制夹具,将盒子里的石墨烯晶圆依次取出,放在光刻机的来料托盘上。然后安装好林孟松提供的石墨烯内存芯片掩膜板,深吸一口气,按下开机按钮。随着一阵滴滴轻响,指示灯闪烁,设备开始自检,检查各个零部件是否安装到位,检查光刻生产中使用到的各种物料是否齐备,同时对光源部门,进行预热。
光刻机类型不同,使用的光源也大相径庭,例如DUV光刻机使用的光源是193nm的深紫外光源。EUV光刻机,使用的光源是波长13.5nm的极紫外光源。而石墨烯光刻机更进一步,使用的是波长6.6nmFEL光源,理论上来说,它的极限加工精度,要比EUV光刻机小很多。当然,目前瑞达科技公司推出的石墨烯手机芯片和石墨烯笔记本处理器,远远没有达到光刻机的极限加工精度。一个是现有设备不成熟,还达不到理论极限加工精度,在一个是完全没必要追求那么极限。相比传统硅基芯片,石墨烯芯片的性能实在太过厉害,发热也非常低,即使使用十NM以上的加工工艺,做出来的手机芯片,也甩开硅基手机芯片几条街。在竞争对手掌握石墨烯芯片生产技术之前,根本不用拿出过于先进的产品。
几分钟后,“嘀——”一声长鸣,光刻机自检结束,智能控制程序启动,两片石墨烯晶圆先后被光刻机“吞”了进去,在精密机械臂的夹持下,精准的放置于双工件台上。而后专用扣具锁紧晶圆,设备内光华不断闪烁,光刻流程正式开启。
这次加工的石墨烯内存芯片,制程工艺比较低,结构比较简单,光刻过程几乎都是一遍过,不需要进行套刻、3D累积之类的复杂操作,所以加工起来速度个外的快,一片石墨烯晶圆的完整光刻流程,也不过是几个眨眼的时间。所以这20片测试石墨烯晶圆,相当不顶用,仅仅开机工作了几分钟,就全部光刻完成。
林孟松再次走上前,将光刻完成的石墨烯晶圆收起来,放入专用盒子,而后带着盒子,来到下一道工序设备面前,进行后面的显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。全部流程走下来,已经是一个小时之后的事情了。进入生产线的时候,是二十片晶莹剔透的石墨烯晶圆,出来的却是一小堆黑不溜丢的芯片,摆在众人面前,只看卖相,确实有些对不起观众。“这些内存芯片的数量是不是太少了一些,20片晶圆至少可以加工出几百枚石墨烯内存芯片吧,这里怎么才这么一点?”看到成品只有这么一小堆,姚院士提出了他的疑惑。
“在晶圆切割成为晶片之后,使用光学设备,进行了一次初步筛选,将那些存在明显缺陷的,全部筛了出去。也就是说,能够走到最后,加工成芯片的,只有面前这些了。”林孟松指着面前这一小堆芯片,说道。
“这么说,这些芯片都是合格产品了?”
林孟松摇了摇头,说道:“我刚刚不是说了,前面的筛选工序,只是初筛。现在这些芯片,还要送到隔壁实验室,进行详细的测试,才能确定芯片的好坏。”
说罢,林孟松将这堆内存芯片,装进一个防静电袋子,拿着送去了隔壁的芯片测试实验室。接下来又是漫长的等待,直到半个小时后,检测完成,林孟松拿着一份检测报告,走进休息室。
“芯片检测完成了,这是检测报告,消息有好有坏,你们先听哪一个?”
“当然是先听好消息,刚刚经历了几个小时的等待,来个好消息,先让我们高兴一下也好。”
林孟松也没有卖关子,直接说道:“好消息是,刚刚那堆内存芯片中,确实有合格产品,也就是说你们研发的这台光刻机,确实可以完成石墨烯晶圆的光刻工序,生产出合格的石墨烯芯片。”
听到这里,现场几位院士,几十位研究员,全部兴奋了起来,小小休息室内,掌声和欢呼声响成一片,经久不息。他们研发的光刻机,可以完成光刻工序,生产出合格的芯片,这就意味着他们过去几个月不分昼夜的努力,没有白费,所有的付出,都有了丰厚的回报。回去之后,一大笔奖金跑不了,升职加薪也指日可待。
等到众人的欢呼声小了下去,才有人弱弱的提问道:“好消息说过了,我们也高兴过了,现在说说坏消息吧,我们承受的住。”
“好吧,坏消息是,刚刚那一小堆内存芯片,合格产品只有2枚,良品率还不到1%。这说明你们研发的那台光刻机,存在严重缺陷,必须进行全面检修,排除问题。”
林孟松的话音刚落,休息室内刚刚还兴高采烈的众人,立马蔫了下来。
“什么,合格芯片只有2枚,怎么会这么少。20片八寸晶圆,切割成内存芯片,至少可以生产上万枚。合格产品只有两个,怎么会这么惨?”
“不算不知道,一算吓一跳,这哪里是不到百分之一良品率,这是千分之一都不到呀!如果晶圆厂按照这个良品率大批量生产芯片,非赔掉裤子不可。”
“这还是生产最为简单的内存芯片,结果竟然如此糟糕。如果是生产复杂很多的手机芯片,笔记本芯片,怕是一枚合格的芯片都生产不出来。”
“我建议马上对那台光刻机,进行全面检修,找到问题所在,尽快解决问题。”
“复议,产品良品率这么低,设备一定存在一个甚至是多个重大缺陷,找起来应该不难。”
“看来马上有一场硬仗要打响,咱们又要加班加点的忙活了,这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后,大声说道:“大家不要灰心泄气,不就是芯片良品率低一些吗,又不是完全不能用。咱们团队只用了几个月时间,就从无到有,攒出了一台领先全球的石墨烯晶圆光刻机。现在这台设备,不过是存在一些小毛病,需要咱们一一找出来,进行修复。这个难度比起研发一台光刻机,可是简单太多了,大家干嘛如此垂头丧气的。”
经过姚院士一番点拨,一众研究员也回过神来。不过是产品良品率低一些,又不是项目彻底失败,有什么好沮丧的。只要肯下功夫,查找问题,修复缺陷,良品率总会涨回来的。大不了再肝他几个月,总有成功的那一刻。
众人重新燃起希望,前往食堂,草草吃过一顿迟来的午餐之后,再次扎进实验室,围绕着那台光刻机,寻找问题,分析问题,解决问题。乔瑞达也旁敲侧击的提点了他们几句,让几位院士茅塞顿开,很快找到几个存在缺陷的零部件,拆了下来。接下来,要做的是,重新设计这些有问题的零件,使用全新的材料,采用全新的加工方式,以确保不会出现原来的问题。(本章完)