这一环节,对操作员的手稳度、眼力、技巧和心理素质,是终极考验。
最后是检测与封装区。
检测主要依靠一台带有微分干涉相衬附件的进口光学显微镜,这是观察图形、检查缺陷的“眼睛”。
电学测试方面,计划用高精度千分尺改装成X-Y移动平台,自制一个简易探针台,手动操作钨钢探针测试芯片的电参数。
扫描电子显微镜原型机还在北京电子管厂攻关,因此,关键的微观形貌观察和失效分析暂时是空白,只能依赖光学推断和电学反推。
封装采用陶瓷双列直插封装,封装外壳由红星所工业陶瓷中心试制生产。
最后的封盖工序,在一个小型充氮手套箱内进行,防止内部污染。
“各位,”宋颜神情严肃,“我们有建设模拟线的经验,但中试线的难度,是几何级数的提升。它外表会是各种老旧设备拼凑的杂牌军,但内核必须是一所纪律严明、数据驱动的现代军校。它的成功,不在于做出多少片完美芯片,而在于,用最低的成本、最短的时间,把未来工业化生产中能犯的、不能犯的错误,都尽可能地犯一遍,并且,把每一次错误的教训,都变成铁打的规则和活的人才。”
会议进入攻坚部署阶段。
刘星海教授根据前期梳理和专家判断,明确指出了建设中试线必须跨越的七道天堑,他称之为“七只挡路虎”。
“第一只虎,洁净环境系统。”刘星海教授看向梁先生团队和负责环境控制的专家组,“我们不可能、也不应该追求整个车间达到Class 100。那不现实,也无必要。我们的策略是‘关键区域局部保障 + 严格的气流与污染管控’的务实路径。兰大和成电的团队牵头,联合攻关。”
兰大的岳伴教授站起身:“空气过滤是首关,我们需要稳定可靠的亚高效甚至高效过滤器。已经联系了航天部门,他们能提供少量用于舱内空气净化的石棉纤维滤纸,但量远远不够。”
汤渺教授接口道:“材料中心在尝试另一条路,利用研究多孔陶瓷的技术,烧结制备陶瓷基板高效过滤器。优点是耐高温、可反复清洗再生,缺点是阻力大、脆性高。但如果成功,可以作为关键设备自带送风单元的终极过滤段,或者用于小型超净工作台。”
梁先生团队的年轻工程师补充道:“过滤器的结构设计采用折皱式,用浸渍过酚醛树脂的薄铝箔做折叠隔板,最大限度增大过滤面积,降低风阻。送风机组打算用淘汰的工业鼓风机改造,重点解决噪音和振动问题。”
“气流组织是核心。”成电的郑长枫也有方案,“必须要建立‘洁净岛’概念。在光刻机、涂胶台、键合显微镜上方,设计垂直层流罩。顶部风机下接预过滤、高效过滤箱体,经过穿孔板均流,形成向下‘空气瀑布’。罩体用不锈钢板焊接,关键在密封和防止自身产尘。气流严格单向,送风口在上,回风口在设备侧下方或底部,确保气流将操作员散发微粒带走,而不是吹向硅片。即使整体洁净度不高,也要建立明确的‘压力阶梯’……”
“温湿度控制,”钱兰汇报,“加热用蒸汽盘管,冷却用冷却塔水通过表冷器。控制核心是天津仪表厂试制的气动比例积分调节阀,精度和可靠性待验证。夏季除湿靠表冷器冷凝除湿,加湿准备试用工业超声波加湿器,但要防止水雾携带杂质。关键设备的基础,我们计划制作独立的大质量混凝土惯性块,与建筑结构柔性隔离,所有连接的风管、水管全部改用帆布或橡胶软连接。”
“第二只虎,超纯水。”刘星海教授看向上海医工院的专家,“放弃一步到位的幻想,建立‘多级联产、终端精制、在线监测、分级使用’的系统。由上海医工院牵头,联合南开大学、上海试剂总厂攻关。”
上海医工院的沈工程师语气沉稳:“水源只能是自来水。我们先上活性炭过滤和聚丙烯熔喷滤芯过滤器,去除余氯、有机物和大颗粒。初级净化是化工常见设备,石英砂过滤+无烟煤、石英砂、石榴石分层等多介质过滤+5微米保安过滤器。”
他调出幻灯片示意图:“核心脱盐分两级。第一级,用电渗析。借鉴苦咸水淡化技术,设计小型电渗析堆,作为预脱盐主力,能去除80%-90%离子,大幅减轻后续离子交换负荷。第二级,离子交换。南开大学提供了最高级别的核子级离子交换树脂。我们采用‘混床’设计,阴阳离子树脂均匀混合,达到最好‘抛光’效果。交换柱设计成可拆卸、便于再生,树脂床高细比要大,减少‘沟流’现象。”
“再生是命门。”他加重语气,“再生用的酸、碱和水,必须达到‘电子级’纯度。上海试剂总厂负责提供。否则,再生过程就是一次严重的污染过程。在每个高纯水使用点前,我们再加一级小型‘抛光混床’,甚至直接使用‘核子级抛光树脂柱’,确保最后一关的绝对纯净。”
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