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第32章 首片生產完成,等待封裝

  • 太陽系逃離計劃
  • 不是十二
  • 2058字
  • 2019-05-22 19:30:00

經過PN結構制作后,晶圓進入了下一個設備——伽馬射線曝光機。

這道工序是利用“覺”對伽馬射線的特殊反應,用來洗去晶圓表面多余的光刻膠。

晶圓通過傳送帶進入曝光機后,“咔~呲~”傳送帶自動和曝光機分離開來,而曝光機上原本為傳送帶開啟的通道也瞬間關閉,看不見一絲縫隙。

至此,整個曝光機內部已經變成了完全密閉的空間,外面已經完全無法觀察到設備內部的任何情況。

李陽不需要看也知道里面的情況,因為這設備本來就是他設計的。

這完全將設備密封自然是為了防止伽馬射線的泄露了,這整個設備的外殼他都加入了“晶”,不僅如此,在設備的內部他同樣也做了防護的,他用厚達40毫米的“晶”將曝光室給整個包圍了起來,這樣一來伽馬射線基本沒有泄露的可能了,就算有那么一絲的漏網之魚跑出了曝光室,設備外殼上的“晶”也可以完全將它們擋住,絕不會有任何泄露到設備外面的可能。

李陽站在設備外面聽不見任何一絲聲音,這“晶”不止擋住了伽馬射線,也擋住了聲音的傳播。

“已經過去15秒了,應該完成曝光了?!彼嬎阒鴷r間肯定的說道。

果然,他話音剛落,曝光機變再次打開傳送口,再次被放入保護盒的晶圓緩緩出現。

這15秒的時間里,真正曝光的時間只有0.01秒左右,而其他時間全是用來進行的曝光前的準備工作,以及曝光后被伽馬射線氣化后的“覺”的收集工作。

從設備密封開始,之后的7秒時間里曝光室內的氣壓一直都在持續的上升,直到達到“覺”的氣化壓力后才停止。

待達到壓力后,伽馬射線瞬間發出,對晶圓進行了0.01秒的照射,而被照射到的光刻膠,也在這個時間內瞬間達到了4050℃的高溫,直接被氣化。

而因為氣化的時間很短,只有0.01秒,熱能根本來不及傳遞到晶圓上,所以根本沒有對晶圓造成任何影響。

而且,在曝光的同一時間里,安裝在晶圓托架上的熱電轉換器也是瞬間啟動了起來,將晶圓上的熱能瞬間吸取掉,轉化成為了電能,從而保證了氣化后的光刻膠不會對它造成傷害。

在光刻膠氣化后的0.5秒之內,和曝光室用管道連接著的用鉿合金做為內膽的真空儲氣罐也是立即啟動,打開了進氣閥門,將曝光室里的氣體全部抽離了出來。

同時安裝在內膽上的熱電轉換器也是直接將熱能轉化,使高達4050℃的“覺”氣體冷卻下來,重新成為了熔液,最后凝固成薄薄的一層固體粉末,等待著收集加工,第二次的使用。

而為了保證壓力穩定,防止氣體回流,曝光室也在壓力降到正常大氣壓時啟動了進氣閥門,直到真空儲氣罐的進氣閥門再次關閉。

裝著晶圓的盒子從曝光機里出來后并沒有繼續進行下一道工序,而是被天花板上伸下來的一只機械手拿了起來,直接放在了天花板的軌道上的軌道車里,運向了生產線的前端。

到了這一步,晶圓的第一次光刻已經完成了,現在需要進行的就是重新涂抹光刻膠,進行下一次的光刻了。

一枚芯片往往要經過幾十上百次的光刻,才能把整個邏輯電路刻畫完全,同樣李陽的這次制作的芯片也需要128次的光刻,才算完成。

這片晶圓就這樣重復進行涂膠、光刻、清洗、化學沉積、曝光的工序。

十次……二十次……五十次……一百次……

前面的64次光刻都是用來進行PN結構——二極管的制作,而后面的64次光刻則是用來將一個個二極管連接在一起,也就是邏輯線路的制作。

這片晶圓總共進行了43小時的制作,歷時接近兩天終于將光刻工藝完成了,接下來進行的就是最后的切割與封裝測試了。

5月7日,凌晨4點30分。

李陽雙眼布滿了血絲,面容憔悴的看著眼前正在切割的晶圓目不轉睛。

他已經兩天沒有休息了,從晶圓進入設備到現在,每一道工序他都會進行仔細的觀察著,時不時的還拿著筆在本子上面寫著什么。

就好比現在,他看著正在晶圓上劃過的由金剛石做的刀具,略微皺眉的在本子上第三十二頁寫道:“刀具路徑復雜化,有待優化;切割承臺有輕微抖動問題,疑是氣壓不足,待檢查!”

這個本子,是他前幾天來工廠時順手帶過來的,當時他只用了兩頁,而在這將近兩天的時間里,他足足記錄了影響生產速度的、影響產品質量的、可以優化的等等共計三十頁的筆記。

在首片生產完成后,他將針對這些問題和工程師一同進行改進生產線,畢竟李陽不是天才,不可能第一次設計出的生產線就沒有任何問題。

待到一整片直徑500毫米的晶圓片被全部切割成為長30毫米,寬15毫米的芯片后,這280片芯片被再次放入了保護盒中,準備進行封裝。

現在的芯片全都還沒有進行封裝,是非常嬌貴的,只有在封裝之后才可以直接接觸空氣。

而在這之前,從進行了第一次的光刻工序開始,除了在設備里之外,晶圓在轉移的時候必須要被盒子保護起來,隔絕和外界的接觸。

因為哪怕是一根頭發,或者一?;覊m掉在了晶圓上面的話,都會使其報廢!

看著正在運往封裝設備的晶圓,李陽松了一口氣,只要進行封裝檢測后,這足足耗費了43小時的首片的生產就算是完成了,自己也可以稍微的休息一下了。

雖然他經過了大腦的開發,可以比平常人的思維更為敏捷,邏輯更為嚴密,但是也并不能讓他的大腦不用休息。

讓大腦最好的休息方式就是睡覺,然而已經兩天沒有睡覺的他肯定是快要扛不住了。

不過誰讓他沒有足夠的光刻機的呢?

如果有128臺光刻機,不用每次光刻工序都必須回到第一臺光刻機的話,生產效率應該能提升1倍,把時間縮短到21小時20分鐘內。

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