民勤縣,西南側的高新技術產業園。
春節期間還有很多人員留下來工作。
其中海陸豐公司、民勤集團、長江存儲和幾家國產半導體設備企業組成的521實驗室、522實驗室、523實驗室,不僅僅沒有放假,反而在過年期間,陸陸續續增加了很多科研人員過來。
這三個聯合實驗室目前有493名研究員,244名行政和后勤人員。
521實驗室的區域內。
通過冷凍電鏡和其他原子掃描設備的輔助,幾個研究員終于將密集的鍍銀硅納米管和一些實心的碳化硅管組合在一起。
這些細微的鍍銀硅納米管被實心碳化硅納米管分割成為一個個特殊的圖案,這些圖案就是單層芯片結構中的一部分,也是不需要光刻的那一部分。
本質上光刻工藝,就是通過極紫外光將一部分需要清除的光刻膠溶破壞掉,然后通過清洗,將被破壞的光刻膠去掉,最后采用蝕刻、沉積等工藝,將這些凹槽利用起來。
當然,實際操作起來,這些工藝會非常復雜,需要反復進行光刻、蝕刻、沉積、擦洗幾十次,甚至幾百上千次都有可能。
而此時這些研究員的目的,就是打算通過鍍銀硅納米管,解決國內一直難以追趕西方的頂尖光刻機技術。
“如何?”
可以看到原子排列結構的顯影設備,此時正在顯示出一個非常龐大的結構畫面,負責檢查的研究員抬起頭來:“組長,這一片滴膠印模已經檢查完成,沒有發現排列錯誤的結構。”
組長葉瑾隨即吩咐道:“那就送去切割吧!”
“好。”另一個研究員接手了切割工作。
線切工作室內,長度為20厘米的滴膠印模被一點點切割,分割成為非常精確的1厘米厚度。
這些1厘米厚度的滴膠印模板,就是滴膠工藝的核心部件。
葉瑾和其他幾個小組長討論著接下來的安排。
“老劉,現在模板已經做好了,我們開始試驗,你們硅片準備好了?”
老劉是一個地中海中年人,他笑著回道:“早就準備好了,就等你們的模板。”
“那就按照之前的安排,開始進行測試吧!希望一切順利。”葉瑾此時心里面也是非常忐忑。
“別緊張,船到橋頭自然直。”老劉邊說邊拿起文件夾,看著上面的一些資料:“522那邊的膠料已經準備好了?”
說話的人,是來自于國內一家光刻膠企業的研究員:“那是自然,別小看我們,由于不需要考慮光刻處理,咱們只需要帶電的膠材料,這種要求可比光刻膠低了幾個量級。”
當然,實際的研究中,這種膠材料并沒有那么容易,但難度至少比光刻膠低很多,一番研究之后,522實驗室就拿出了幾款比較適合的滴膠材料。
老劉看著資料,頓時心里面有一種豪情萬丈的感覺:“中微半導體的蝕刻機調試好了,現在萬事俱備了,我們開始吧!”
“同意。”
“也好,是騾子是馬,總要拉出來試一試。”
“我感覺成功率應該非常高。”
“你小子倒是有信心,如果成功了,大家都要名垂青史了。”
不一會。
他們來到了負責測試的523實驗室。
隨著滴膠印模板插入滴膠機中,滴膠室內的空氣已經被抽空,替換成為不會和膠材料反應,也不會發生電離反應的高純度惰性氣體。
同時除塵設備也持續運行著,保持這個滴膠室內的高度潔凈,避免灰塵被電離吸引,從而影響滴膠機的性能。
純水清洗后的8寸硅片,經過干燥之后,被機器送入滴膠機之中。
滴膠機的模板也是圓形,還有一個剛剛好的卡槽,可以剛好可以和硅片對準,保證硅片和模板被完全固定,避免滴膠模印過程中,出現細微的移動。
一個研究員表情非常緊張,手掌心都在冒汗,他顫抖著手指,輕輕按在啟動開關上。
通電之后的滴膠器,其滴膠模板將上面儲存器的膠液吸入,通過電磁加速讓帶電膠液快速從上往下拉。
剎那間,一滴滴細微的納米級膠滴,從模板下方滴落在硅片表面,這些膠滴很快就形成一個個滴點,而這些滴點彼此之間融合在一起,形成一道道紋路。
隨即滴膠機斷電,僅僅滴落一滴膠液,剩下的膠液被管道裹挾著,根本滴落不下去。
滴膠機離開硅片上方,緊接著光固化設備向硅片表面發射出特定的紫外線,對膠滴圖案進行光固化。
葉瑾急不可耐地說道:“快,看看圖案有沒有問題。”
老劉搖了搖頭:“葉博士別急呀!多做幾片,到時候一起送檢。”
“好吧!”
不到半個小時,滴膠室內就連續生產了幾十片滴膠硅片。
負責測試滴膠圖案的研究小組,也將一批批滴膠硅片送去實驗室的檢測。
所有人都不由自主地沉默下來,他們都在等待結果。
時間一分一秒過去了。
大概過了兩個小時。
“呼呼…”一個研究員拿著一份報告跑過來。
所有人頓時齊刷刷盯著他。
“呼呼…好消息,滴膠圖案沒有出現缺陷,可以開始進行蝕刻、沉積等工藝的測試了。”
頓時空氣為之一靜。
緊接著便是震耳欲聾的呼呼聲。
“噢噢噢…”
“我們成功了!”
“萬歲!”
“哈哈哈,我就說成功率很高。”
“太好了,我們做到了!”
興奮的呼呼聲,幾乎是震耳欲聾,大家都難以平靜,在向周圍的同事同行表達著內心的激動。
啪啪啪…十幾分鐘之后,年紀比較大的老劉拍了拍手掌:“我們邁出了走向成功的第一步,現在不是放松的時候,接下來大家加把勁,爭取完成全套工藝的革新。”
“放心吧!老劉,我現在渾身上下都充滿了力量,比喝了一百罐紅牛還精神。”一個同樣四十多歲的研究員紅光滿面說道。
老劉連忙提醒道:“別別別,雖然工作非常重要,但是我可不想大家積勞成疾,畢竟大家也不想失去上臺領獎的機會吧?”
“知道,勞逸結合嗎!不過每天干十個小時應該問題不大,我以前在臺積電的時候,可是經常通宵達旦。”
葉瑾此時也意氣風發起來:“老劉說的對,大家慶功會上見!”
“慶功會上見!”
興奮之后,所有人開始冷靜下來。
很快他們利用實驗室的設備,開始重復滴膠、蝕刻、沉積、研磨、清洗、離子注入。
第一批實驗室生產的存儲器芯片,在半個月后被生產出來。
之所以這么快,主要是因為滴膠工藝取代光刻工藝之后,整體速度提升了非常多。
而他們通過實驗室生產的芯片,其設計模型來自于長江存儲,因此只能生產存儲器芯片。
不僅僅是存儲器的外圍邏輯單元,連內部的存儲單元,也都一并采用了同一個制程,即10納米制程。
此時長江存儲的幾個老總已經到了民勤縣。
長江存儲董事長陳南賢,副董事長楊士凝,董事劉休昆等人,看著眼前的存儲器芯片,眼睛都快冒光了。
哪怕是在半導體產業摸爬滾打了半輩子,楊士凝也不由自主地發出驚嘆:“每平方米毫米100G的儲存密度嗎?恐怖如斯…”
陳南賢也是滿臉震驚:“是呀!相當于單位儲存密度提升5倍左右,而且能耗下降了36,讀取速度提升了33,成本下降了41左右,這簡直是劃時代的產品。”
“陳董,我覺得我們應該進入半導體代工行業了。”一旁的劉休昆提議道。
“半導體代工?”陳南賢跟著點了點頭:“確實,我們不能錯過這個機會,滴膠工藝取代光刻工藝之后,整個芯片的生產成本下降30到40左右,而且這相當于我們直接掌握了10納米制程,此時不進入半導體代工產業,簡直是對不起之前的投資和布局。”
楊士凝提醒道:“陳董,江院士那邊怎么說?”
聞言,陳南賢也知道這件事避不開江淼和海陸豐公司,他拿起電話打過去。
嘟嘟…
“喂,陳董,有什么事情?”
“江院士,我們合作的那個項目初步獲得了成功,我想問一下海陸豐公司下一步有什么打算?”
電話對面的江淼,自然已經收到了相關的消息,不過他并沒有進入半導體產業的想法,因此便開口回道:
“陳董是想進入半導體的其他產業?”
“正是,不知道江院士有沒有興趣投資?”
“可以,海陸豐公司就投資200億吧!我們就做財務投資,股票占比到時候根據各方出資比例算就可以。”
“沒問題。”陳南賢心里面清楚得很,如果海陸豐公司愿意,拿出上千億流動資金都沒有問題,不過看樣子,江淼似乎并不打算控股這個半導體代工企業,真只是單純的財務投資。
畢竟對半導體產業而言,200億勉勉強強只能建一個小晶圓廠而已。
而這一次技術突破的消息,雖然外界沒有收到消息,但官方肯定已經知道了。
因此投資占比的大頭,肯定是國家半導體產業基金和國資投資公司,另外長江存儲作為運行管理方,也肯定會拿到一部分股份。
他估計海陸豐公司這200億,只能占10左右的股份。
當然,這并不代表海陸豐公司就虧了,因為民勤精密儀器公司51的股份是海陸豐公司的。
這個精密儀器公司剩下的49股份中,長江半導體只拿到了7的股份,涼州國資投資公司10、中微半導體8、其他幾個出人出力的合作企業拿到了24的股份。
未來國內的半導體產業鏈之中,替代光刻工藝的滴膠工藝,這個工藝的生態位就由民勤精密儀器公司主導。
聊了一會,陳南賢才掛了電話。
“江院士說了,他們作為設備供應商就可以,然后打算投資我們的半導體代工公司200億,作為單純的財務投資,并不打算進入半導體生產。”
楊士凝暗中松了一口氣,幸好海陸豐公司沒有想法,要不然就麻煩了,畢竟海陸豐公司在國內的地位太特殊了
特別是他們長江存儲這種國營企業,肯定不想得罪海陸豐公司背后的江淼。
劉休昆瞇著眼說道:“陳董,我認為我們不要馬上公布技術突破。”
而陳南賢也隨即明白了他的想法:“你是想將一部分設備湊齊之后,才發動猛烈進攻?”
“嗯,現在外界并不知道我們已經成功了,我認為沒有必要馬上公布,畢竟現在公布了,一點好處都沒有,反而會讓西方勢力反應過來,他們肯定會狗急跳墻,加大對其他設備的禁購力度。”
楊士凝點了點頭:“我同意休昆的看法,現在我們已經拿到了賽點,更應該冷靜下來,而不是提前揭開底牌。”
思考片刻,陳南賢也覺得不能意氣用事:“好,我待會再和海陸豐公司溝通一下,他們應該會配合我們。”
“還有一件事,我認為現在應該聯系海思那邊。”劉休昆意有所指。
“海思?”陳南賢隨即點了點頭:“可以,暗中聯系他們,不過不要告訴他們關鍵信息,要求他們派核心管理層過來,再談雙方的合作。”
之所以要邀請海思半導體,原因就是長江存儲并沒有其他邏輯芯片的設計能力。
而滴膠工藝的出現,瞬間將長江存儲的芯片加工制程拔高到了10納米級別。
這個級別的芯片制程,已經是國際先進水平了,至于什么7納米、5納米造程,其實并不是真正的7納米、5納米,而是叫等效7納米、等效5納米。
也就是說,長江存儲如果繼續研究,他們一樣可以通過差不多的技術手段,實現所謂的等效7納米、等效5納米。
現在擺在長江存儲面前的問題,反倒是要找到合適的客戶。
如果沒有合適的客戶,有龐大的芯片產能又如何,一樣會虧錢。
現階段國內的企業之中,很多手機、電腦企業都是靠不住的,原因很簡單,這些企業需要顧慮國際市場,以及阿美麗卡的態度。
畢竟這些企業使用了西方企業的軟件系統、芯片和技術,就很難避開西方資本的影響。
唯一不需要考慮這個問題的企業,就是花粉公司了,畢竟他們已經上了阿美麗卡的黑名單。
其他企業反而沒有破釜沉舟的決心。
因此長江存儲有芯片產能,同時也需要一個穩定的客戶;而花粉公司有先進的芯片設計能力,同時需要先進工藝的芯片代工企業。
兩者的生態位可以高度互補。
如果沒有客戶,那長江存儲只能硬著頭皮學習英特爾,自己搞芯片設計、芯片加工。
至于國營企業需要的芯片,這個市場中的絕大部分,其實是不需要使用到10納米制程的芯片。
比如電網需要的芯片、汽車需要的芯片,很多20多納米到40多納米級別的產品,基本已經夠用了。
10納米級別的芯片,一般是使用在電腦、手機、服務器上面的。
這其實就是工業級芯片和消費級芯片的差異。
消費級的芯片,要求性能、功耗,加上高附加值,自然用得起10納米級別的芯片。
可是工業級的芯片,往往是不需要這么好的芯片,比如汽車芯片,如果覺得算力不夠用,可以直接迭加多幾顆芯片,反正汽車空間夠大、還有車載散熱器。
畢竟先進制程的芯片,成本也非常高。
不過長江存儲也可以考慮采用低價促銷的方式,用先進制程的芯片替代那些低級芯片,反正改用滴膠工藝之后,整個芯片的生產成本會下降30到40,完全可以用高性能,低成本的優勢,直接將這個中低端市場吃下去。
反正國內每年要進口一大堆中低端的工業芯片。
不過長江存儲要搶奪中低端芯片的市場,確實也非常麻煩,原因就是從始至終,長江存儲就不是一個專業的邏輯芯片設計企業,沒有太強的邏輯芯片設計能力,就意味著他們要從零開始。
這可比干代工難很多。
而且很多專業芯片,可不僅僅是招聘幾百個工程師就可以設計出來的,比如那些汽車芯片,為什么歐洲還有芯片企業,就是因為他們還有不錯的專業芯片設計能力。
例如意法半導體、英飛凌等,這些就是專業芯片的佼佼者。
如果沒有必要,長江存儲還是打算替代臺積電的生態位,而不是成為類似于英特爾的全體系半導體企業。
同時中低端芯片方面,國內的中芯國際等企業已經有不錯的實力,長江存儲沒有必要將精力集中在中低端芯片上,而是要集中精力向先進制程推進。
畢竟從工藝角度上來講,在研發等效7納米、等效5納米的芯片過程中,滴膠工藝比光刻工藝更容易實現。
因為光會衍射,需要非常多的精密鏡頭,控制精度要求非常高。
滴膠工藝則不一樣,這東西的難度在于如何制造無缺陷的滴膠印模板,只要模板制造出來,那后面的工藝就非常簡單。
同時滴膠工藝的膠材料不像光刻膠那樣苛刻,甚至可以通過不同的膠材料,實現一些特殊的設計。
陳南賢等人也不得不感嘆,材料才是現代技術的基石。
他們三人并沒有都離開民勤,而是留下一個人在這邊協調工作,其他兩個人則趕回去長江存儲的總部。
一邊偷偷調兵遣將,這邊布局半導體代工行業。
另一方面,則和很多半導體加工設備供應商談合作,既要求國產設備供應商加快技術攻關,也加錢讓國外的設備供應商盡快發貨。
(本章完)