第388章 第388节 (3/4)
“一是需要突破硅衬底GaN外延技术,这一块我们正在和曙光半导体联合开发;二是我们必须想办法专用的高精度MOCVD和原位监测技术,否则良品率上不去!”
“原理上有没有问题?”
“没有,主要是工程问题!”负责人补充道,"孙董,我们另辟蹊径的硅衬底氮化镓技术一旦成熟,LED照明的成本将大幅下降,现在GE和飞利浦卖的灯泡要几十美元,甚至几百美元一个,我们若是突破,完全可以把他们打垮!
这是一个总价值超过200亿美元的大市场,到时候光光LED芯片领域的巨大需求,可以极大的降低中国成熟芯片的生产成本!”
“好,这就是我坚持开发硅衬底LED的根源,现在看来我们赌对了!”孙明远激动地拍案而起:"加大投入!需要多少资金直接打报告,我特批!同时,给核心技术人员涨工资加上股权激励,让他们安心搞研发!"
……
考察完了硅衬底LED,孙明远又去看了看研发中的沟槽栅IGBT,这一领域西门子已经取得了关键突破,孙明远旗下的普莱西进展很快,但动视中心上海实验室要想迅速国产化有很长的路要走。
一是沟槽栅需要亚微米级深槽刻蚀,目前国内的光刻机不行;二是沟槽栅需配合薄片加工,国内缺乏背面减薄和激光退火设备;三是硅衬底高质量外延层依赖进口MOCVD设备。
沟槽栅IGBT和硅衬底LED遇到的问题都差不多,不过孙明远也不着急,国内搞不定,现在普莱西半导体搞,然后想办法搞来设备和技术,一步步突破,总有解决办法的!
甚至于最关键的光刻机,此时也有了很大的进步……孙明远推开厚重的铅防护门,立刻看到了中央平台上的钢铁巨兽。
三米高的365nm浸润式光刻工程样机就如同一头沉默的史前生物,底盘缠绕的银色管路如密集的血管,365nm的i-line紫外光源在光学塔内氤氲出诡异的紫光……
“孙董!稳定了!”林本坚的声音从观察窗下传来,他正趴在气浮平台上,用千分表校准镜头位置,油污的工装沾满光学胶。
“超纯水流速1.8毫升/秒,硅片转速4500转,水膜厚度保持28微米已超过十五分钟——无气泡,无湍流!”
“你仔细解释一下!”
“最难驯服的不是光,是水。”林本坚指向高速摄像机拍摄的实时画面:硅片在4500转/分钟的离心力下,超纯水却在镜头与晶圆间形成了绝对光滑的弧面,宛如覆盖着一层无重力的水晶壳。
“我们与中外研究机构合作,花了28个月研发了这个。”他拍着嗡嗡作响的脉冲稳流柜,“三级纯化系统:0.1μm陶瓷过滤筛掉粒子,树脂电离柱提纯,最后紫外-臭氧双重消杀灭活所有微生物……”
就在此时,镜头扫描系统突然发出刺耳蜂鸣!硅片边缘处一道水纹开裂如闪电,“热变形!”哈工大流体力学团队的王工大吼,“温差,水膜曲率变了!”
工程师们扑向操作台。林本坚飞快输入参数:“启动微区温度补偿!压电阀响应再提速!”冷却液泵发出呜咽,镜头悬停位置纳米级微调,十秒后,监控屏上水膜恢复完美镜面。
当防护罩掀起时,孙明远倒吸冷气——26组光学镜片在紫光下如冰雕丛林,层层叠叠构成令人眩晕的复杂光路。
“这就是吞掉1.2亿的‘水晶宫’,这台机器一半的钱就花在镜片上!”
中科院长春光机所的李老戴上老花镜:“孙董,您看这块。”他指着正在五轴研磨机上旋转的镜坯,“精度要求是头发丝的十万分之一,日本尼康卡着我们脖子,最后是我们请来的蔡司工匠带着人用手工研磨闯出来!”
就在此时,英国进口的激光干涉仪亮起刺目红光——波前像差检测显示第7号镜片相位偏移弧度。
“拆!”林本坚斩钉截铁,工程师们如手术团队般簇拥镜筒。空气中漂浮着昂贵光学胶的气味,而每一次拆卸都可能报废价值百万的镜片。
也就在此时,哈尔滨工业大学徐教授突然想起了什么:“先不要着急拆,我们可以用温差形变法矫正!控温精度±!”
技术人员手忙脚乱时,孙明远则看着平台两侧的孪生工作台系统,主台紫光氤氲开始曝光时,副台同时完成硅片的预对准与水位校准。
“尼康的干式机靠超高速运动平台实现高产,我们国内的精密直线电机还有一些差距,就用‘土办法’——两台设备接力跑!”负责机械的清华大学赵教授拍着花岗岩基座,“双台数据用咱们自主研发的工控机串联,同步精度0.1微秒。”
“不管是土办法,洋办法,能用就行!”
也就在同时,工程师试图启动高速扫描,瑞士进口的滚珠丝杠突发啸叫,“轴承热膨胀卡死了!”赵教授当机立断,“关机!泼液氮降温!”上海材料所的工程师扛着钢瓶冲上前,白色寒雾瞬间吞噬了故障点。
一个工程师拿着笔算了起来,“热膨胀系数不匹配?我们可以用氮化硅复合轴承代替!”
“对,这个办法,进口零件会卡壳,也是可以调试的!”
忙活了很久,第一块曝光完成的晶圆送到电子显微镜下,镜头推移到十万倍率——0.8微米制程的电路线条清晰地切割硅原子层,看到这一幕,上海冶金研究所陈工哽咽道:有了这台光刻机,我们终于可以生产自己的高水平芯片了!”
孙明远心脏猛跳,他盯着这台耗资2.4亿人民币打造的“吞金兽”,而今,紫色激光穿透纳米级水膜的刹那,中国第一次摸到了深亚微米制程的大门,这也意味着军工系统的RISC芯片可以真正国产化了,虽然良率很低,但有总比没有好……
忙乎完了,孙明远和林本坚坐在一起,孙明远亲手把咖啡递给他,林本坚双手接过来,十分感慨地说道,“孙董,多谢您,让我有机会实践了自己的设想!”
“你也帮我们解决了太多的问题,这个突破对中国电子工业意义重大,有着这个东西,中国半导体制程进入到亚微米,还获得了一批宝贵的专利,而西方国家,我估计会放开一些限制,情况会有明显的好转!”
“还有很长的路!”