一般的住宅楼或商业楼盘,地下室一般用作地下停车场,每层面积比之建筑占地面积,只少不多。然而这栋实验楼的情况明显有异,地下室的面积,比之上层建筑占地面积多出来太多了。
“其实这栋实验楼的主体是地下这三层,所有的重点设备和保密项目,都安排在地下,面积大一些也属正常。地面以上的那些楼层都是一些办公室,会议室之类的次要场所。”周万达开口,给乔瑞达解释了地下建筑的重要性。
此处无尘车间的配置相当的高级,四周墙壁上刷的是乳白色专用无尘涂料,地面上铺的是淡蓝色环氧地坪漆,吊顶上使用累铝合金方管龙骨,和铝塑板面层,空调透风口、回风口、灯具,均匀分布其间,看起来非常的协调。在地面上,沿着一条直线,安装着大大小小上千台设备。此时所有设备都处在开启状态,有数百名穿着无尘服的工作人员正在其间走动忙碌。
看到如此情形,乔瑞达突然就觉得,那600万的流片费用,一点也不贵了。
“这里怎么会有如此多的设备,生产一枚小小的芯片竟然需要这么多设备吗?”
“这是一条芯片生产试验线,由1216台设备构成,主要用于芯片流片测试,新工艺新技术探索,微电子专业学生培训等用途。这还只是试验线,设备数量要少的多,如果是晶圆代工厂的正规生产线,设备数量至少在3000台以上,才能保证芯片的大批量不间断生产。”
说话之人是王院士,这条芯片生产线,就是在他的主导之下建成的,可以说这里的每一台设备,每一条传送带,他都了如指掌。
王院士将乔瑞达和周万达二人,带到生产线起始端,开口继续介绍道:“咱们这条芯片生产线,是在一条0.13μm生产线的基础上改造的,所以使用的还是六英寸晶圆。现在国际主流的芯片生产线,已经用上了八英寸甚至十二英寸的晶圆,在良品率和生产成本上,都有巨大的优势。”
“这次只是流片测试,不是批量生产,所以使用的晶圆只有30片。现在正在进行的步骤是涂胶,也就是使用涂胶机,将光刻胶均匀的涂抹在晶圆的表面。下面要进行的步骤是第一次光刻机光刻,后面还有显影、刻蚀、离子注入等步骤。”
王院士不愧是老牌教授,基础知识扎实,口才出众,讲解的深入浅出,即使乔瑞达这个第一次接触芯片生产的新人,也听了个清楚明白。
就这样,乔瑞达跟在王院士的身后,将芯片的生产流程,从头到尾的跑了一遍。由于要用到多重曝光技术,涂胶、光刻、显影等步骤,要来回折腾好几次,其间还要更换掩膜版和部分掺杂用料,耗时十分之长。所以当30片六寸晶圆,跑完所有工序,走下生产线的时候,已经是傍晚时分了。
加工完成的硅晶圆,表面多了一些花花绿绿的刻蚀图案,看起来非常的漂亮。王院士亲自动手,将这30片硅晶圆,放到一个密闭容器中,封存了起来,而后说道:“今天时间不早了,就到这里吧,明天上午再去做切割和封装测试,到时候就可以知道这次的流片是否成功了。”
乔瑞达跟随在一群工作人员的后面,走出了无尘车间,而后排队等待乘坐电梯返回一楼。
“从负一层到一层,只有一层楼的高度,还要排队坐电梯,这也太奇怪了吧,就不能走楼梯吗?”
“你知道什么,无尘车间本身挑高就有五六米,在上面还有一个中间层,用于安装空调、通风除尘设备。也就是说负一层到地面,至少有十米以上的垂直高度。更重要的是出于保密的需要,普通楼梯只做应急逃生作用,平时是关闭的,所以大家只能排队乘坐电梯上下。”
在排队等待期间,乔瑞达打开金手指,调出图库界面,在那里有一千多张崭新的照片,是在今天拍摄的。照片的内容,正是隔壁无尘车间内的那套芯片生产设备。
“这些设备估计几年内使用不到,除非有一天瑞达科技涉足到芯片生产领域。还是建个文件夹,保存起来吧,有备无患。”
想到这里,乔瑞达意念一动,一个名为“芯片生产设备”的文件夹出现在图库界面,而后今天拍摄的一千多张照片,全部转移到了这个文件夹里面。金手指的功能还是非常强大的,只说这个图库,就完全没有存储空间限制,似乎再多的图片也能够装的下。还有通过拍摄学习到的各种知识,也不知储存在哪里,似乎塞再多也不会出现存储空间不足,或丢失遗忘的现象。
“乔同学,想什么呢,赶紧上电梯。”
“来了,来了,今天站了一整天,实在是太累,刚刚差点睡着了。”
乔瑞达此时说的当然是托词,不过也不算是谎话,今天跟着加工步骤,在芯片生产线上跑前跑后,走了太多的路,确实非常的疲惫。回到燕园校区309寝室之后,乔瑞达倒头就睡,连晚饭都没顾得上吃。
一夜好睡,第二天上午,乔瑞达又跟着王院士,走了一遍芯片的封装测试流程。为了方便芯片的焊接测试,乔瑞达选择了TQFP封装,也就是中间一个黑色方块,四周引出密密麻麻几十个引脚的那种封装。
经过两个多小时的等待过后,王院士将一个装着数十枚芯片的塑料盒子,放在了乔瑞达的面前,说道:“30片硅晶圆,一共切出了3300枚芯片,经过我们的详细测试,合格品只有87枚,良品率还不到3%。呐,合格品都在这里了,当然这些只是生产上的合格品,完美实现了芯片设计图上的结构,具体能不能达到设计要求,还需要你拿回去,装机测试才能知道。”
“好的,谢谢王院士,我这就拿回去测试一下。”
乔瑞达在收货协议书上签下自己的名字,而后拿起装芯片的盒子,向周万达和王院士辞别,而后驱车离开了大兴校区。
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