晶圆是由沙子中的硅制成的,硅被提纯熔化,再从中拉出呈柱状的单晶硅晶棒,不过华俊电子是直接从国内厂家购买已经处理好的晶圆,省去了最初将晶棒切割成晶圆的步骤。
从这里开始,晶圆将被运送至光刻机,它们的表面会涂抹上特殊的感光遮罩,由紫外线把提前设计好的电路结构烙印在表面,被照射的部分是水溶性的,可以用化学制剂冲洗,然后就会在感光遮罩涂层的表面形成极为细小的凹槽,剩下的部分会起到保护晶圆的作用,而没有涂料保护的晶圆表面,则会被蚀刻机侵蚀,最终在整块晶圆上产生数十亿个微型开关,也就是晶体管。
光刻机的体积比苏雅妍预想中的要大得多,而且里面的结构相当复杂,想要用逆向工程对其进行仿制和升级是一件非常困难的事情。
“这样的光刻机咱们厂只有三台,价格昂贵不说,从订购到交付最短都需要半年多的时间,这里面很多尖端技术都被西方卡了脖子,光拆解机器是没办法掌握核心技术的,这也是华夏芯片产业所面临的困境。”队伍里一位工程师解释道,他说话的语气中透着一股无奈和悲伤,“实际上早在1971年,华夏就已经研制出了光刻机的原型:激光干涉定位自动分步重复照相机。但是有一段时间,高层放慢了对半导体工业的支持脚步,这就导致华夏的半导体技术被远远的甩在了后面,直到最近才稍微追回来一些。”
从设计和制程的角度来说,华俊电子确实做得很优秀,他们的产品能够远销海外也是理所应当的,但国内的生态圈起步特别晚,这就导致现在整个国内市场必须采用国外研制的两种主流架构,根本没有自主研发第三种的机会。
“所有的芯片都是依靠这三台光刻机造出来的?”苏雅妍皱着眉,不免有些担忧的问道,毕竟其中一台是要给自己拿去糟蹋的。
“用在家电里的普通芯片都是由技术含量较低的后道封装光刻机和平板显示光刻机生产,否则无法降低成本,而消费者们也就不会买账了。”
搞定光刻制程,还需要给晶圆加入离子,之所以采用硅这种材料,就是因为它独特的性质,作为半导体,硅的导电性是可以借由对离子的精确注入而发生改变的,然后晶圆会被拿去烘烤,用以稳固注入其中的离子。
“接下来的步骤当中,铜起到了关键的作用。”
“不过,在做这一步之前,我们会用化学制剂再次对晶圆表面进行清洗,冲走车间里潜在的灰尘,涂抹阻挡层,最后将铜倒入沟槽当中。”