第68章 参观晶圆厂流水线（下）

“我不知道你们对半导体工艺具体了解多少，在这里我就直接来解释了。”左为民指着一堆外界看不到的白色仪器说道：“这里做的是硅片清洁工作。”

所谓光刻，具体可以分为七个步骤，其中包含四次处理，三次烘焙。

第一步是硅片表面预处理，首先对基底表面进行清洁工作，使用超纯水再次对基底表面进行冲洗，彻底清除吸附在硅片表面的其它化学物质，以及上一道工序中的残留物和金属离子。

当然预处理不仅是清洁，还需要使用HMDS（六甲基二硅胺烷）对整张硅片进行熏蒸，对它进行一道整体的脱水工作，将硅表面的亲水羟基替换为疏水基，就像镀了一层油膜一般。

这一步也被称为增黏处理，以保证光刻胶能在硅片表面均匀涂布。

第二步就是旋转涂胶了，首先将硅片架在旋转的机械结构上，在硅片中心滴入光刻胶，通过高速旋转，使用离心力将光刻胶均匀摊布在硅片表面上，可以想象成摊煎饼果子那种感觉，而这也是硅片为什么要做成圆形的根本原因。

这一步的难点在于旋转机械结构上，首先通过高速转动彻底将光刻胶摊开，接下来再是通过低速旋转稳定光刻胶的整体厚度，以保证不会因为光刻胶太薄而在之后出现过度蚀刻现象。

最后在硅片边缘进行溶剂喷洒，清除边缘部分的光刻胶，毕竟边角料是不需要的东西，与其做好边角料的利用工作，不如将重心投入整体良率提升上。

第三步则是前烘步骤，使用100摄氏度的热风，对光刻胶进行烘烤处理，这一步的目的是为了蒸发光刻胶中残留的溶剂，提高光刻胶附着的稳定性。

当光刻胶均匀分布且通过验证后，便送往真正的光刻机中，进行第四个步骤——对准与曝光。

光刻机整体由三部分组成，即是光源、透镜组以及硅片工作台。

首先将硅片送入工作台中，进行对准和调平工作，以确保硅片分毫不差地与透镜组保持焦距和相对位置。

接下来是曝光工作，这个年代光刻机普遍还在使用I类光源，即短弧超高压汞灯。I类光源的发光原理很简单：汞蒸气内电弧放电，汞原子最外层电子受到激发从而跃迁，落回后放出光子，其光源波长大约在436nm左右。

使用这种光对光刻胶表面进行处理后，部分光刻胶将会因为光照而改变化学性质，方便后续步骤进行处理。

但在处理之前，还需要通过第五道工序，后烧。

将硅片进行加热，让光化学胶中的光反应充分完成，以弥补曝光强度不足的问题，同时还能减少显影后因回驻波效应所带来的纹路现象。

接下来便是第六个步骤，显影和清洗。

使用超纯水浸润硅片，将显影液，也就是四甲基氢氧化铵均匀喷洒在光刻胶表面，让曝光部分充分溶解，最后使用超纯水冲洗光刻胶，留下与光掩模设计一致的坑道。

第七步则是沉积，按照顺序在硅片表面不同部分沉积杂质，层层刻蚀堆叠，在一张硅片上创造出数十亿记个PN二极管。

当然这并不算完，一张光掩模想要完整造出芯片雏形无疑是痴人说梦，为了保证工业效率，在这三步需要至少数台光刻机循环反复进行数千次曝光，一张5英寸的硅片才能初步产出两百到三百张左右的芯片雏形。

这些芯片雏形还要进行测量检查，使用显微镜，乃至是电子显微镜进行初步检查，例如它的光刻胶膜厚，套刻精度，以及其它关键尺寸等。

另外还要通给它通电，进行最终检查，确认芯片是否能够正常工作。

就算是在这个年代，一张芯片上也至少有数千万晶体管，要说它一个都不会坏，那是不可能的。在IC设计之初，往往早就对晶体管电路做过冗余设计，也就是坏个10%左右一般影响不大，实在不行就屏蔽掉一些区域。

屏蔽区域比较多的区域，就是次品，但它也能正常工作，屏蔽区域较少或者完全没有屏蔽的芯片则是良品，则卖价较贵。

无良奸商们为了最大化利润，于是便想出了一套妙招，将市场上的芯片进行分级。就拿英厂来说，次品芯片制成i3级别，一般一点的制成i5级别，而良品们，则通通是i7……

当然，这部分属于是封装上的问题了，而封装工艺相对比较成熟，也不在叶志华团队所考察的范围之内。

光刻室内的所有设备和化学试剂全部依赖于进口，完全继承于德意志东门子公司，在详细的观察中，叶志华和王向中均没有发现有什么明显的问题存在。

这也就表明生产线的问题真的存在于净室之外的硅片制造环节污染物上。

但令王向中疑惑的是，这么明显的问题，为什么迟迟都没有人发现呢？按道理来讲，就拿眼前的左为民来说，他不可能不知道氯化氢挥发物这种空气污染对生产线的影响。

可是他为什么对此时视若无睹呢？

在几人离开净室后，还未等脱下防尘服，王向中立马走上前，对左为民说道：“左厂长，我想详细了解一下近期这条生产线的试产数据。”

此时左为民还未摘下口罩，他用那双眼睛轻轻扫了一眼年轻的王向中，一句话直接道出口：“看数据？你以为你是谁？”

换衣区域，所有人都被这句话惊到了，纷纷侧目朝此处看了过来，尤其是叶志华，脸上的表情如若一层寒霜浮现，很显然，他也对这个所谓左厂长的态度有所不满。

“我是水木大学专家组的王向中。”王向中并没有因为左为民的态度而动容，反倒是继续不卑不亢地说道。

“专家？”左为民惨然一笑，揭开口罩，露出了其下略显苍白的皮肤，深邃的眼窝和内曲的鹰钩鼻。

“高中生专家吗？有意思。”左为民的身材比王向中要高大不少，因此也是有些居高临下地对望着。

“请你对我的学生放尊重点！”

叶志华突然大声呵斥道，使得在场的所有人的心房微微一跳，“我们是集团董事长邀请来的专家团队，无论如何，请你一定要予以我的学生们足够的尊重！”

尽管王向中在这几天表现不太好，但在叶志华眼中，学术和人品无关，他相信王向中一定是个天才人物，因而眼下必须护犊子，即使这会把这次课题给搞砸。

“气势不错，就是不知道你的水平如何。”左为民冷哼一声，双手负在背后，仅仅是轻轻扫了叶志华一眼，便仰面看起别处来，浓浓的不屑之意赫然印在脸上。

眼看几人就要吵起来，牛玉鹏也是脸色大变，慌忙插入几人的对话中：“左厂长，叶教授，你们可别吵了，大家都是深耕行业的专家级别人物，都给点面子行不行……”

“好啊，”左为民唇角勾起一抹诡异的弧度，当即也是冷笑一声，道：“既然你们这么想看数据，那就随我来档案室吧。”