第56章 中芯国际的惊叹!流片成功!
汽车驶入张江高科技园区,最终停在了中芯国际那座戒备森严、宛如一座巨大白色堡垒的工厂门前。
经过极其严格的安检和身份核实后,沈枫和唐鑫被请进了一间屏蔽了所有无线电信号的高级会议室。
没有任何废话,唐鑫深吸了一口气,打开防爆箱,取出了那块承载着无数心血的硬盘,递交给了中芯国际的高级制程工程师。
会议室里安静得连一根针掉在地上都能听见。
几位头发花白的中芯国际技术骨干,将硬盘接入了内网的一台独立工作站中,开始进行初步的gdsii数据审阅和可行性评估。
随着屏幕上那极其复杂、犹如几千万座立交桥交织在一起的微观电路图层层展开,
几位工程师的脸色从最初的平静,逐渐变成了震惊,最后演变成了一面倒吸凉气的惊叹。
“这……这种电源管理芯片的拓扑结构,我从来没见过!它彻底抛弃了传统的线性稳压思路,采用了一种极其高频的开关动态调节机制!”
一位资深架构师指着屏幕,声音都有些发抖,
“天才!简直是天才的设计!如果这套架构能跑通,它的电能转换效率将达到一个恐怖的阈值,而且发热量会被压制在极低的状态!”
赵伟明虽然不精通底层代码,但他太懂得看手下这些技术大拿的反应了。
他转过头,看向沈枫的眼神中,少了几分之前的客套,多了一份真正的敬畏。
“沈总,吴院士没有夸大其词。你们汇智科技,真的是给了我们一个大大的惊喜。”
赵伟明深吸了一口气,将一份已经打印好的合同推到了沈枫面前。
“这是流片合同。基于你们设计的复杂程度和制程要求,我们采用目前产线上最成熟稳定的制程工艺来进行mpw(多项目晶圆)或者全掩膜流片。
因为是加急插队,加上掩膜版(mask)的制造费用,第一次流片的总费用核算下来,是340万人民币。”
赵伟明看着沈枫,语气变得十分严肃:
“沈总,丑话我得说在前面。流片,在咱们这行被戏称为‘烧钱的赌场’。
这340万一旦投下去,光刻机一开,哪怕最后生产出来的芯片因为设计里的一个微小bug而无法点亮,这笔钱也一分退不回来,直接打水漂。你们,确定要现在就签吗?”
在2016年的购买力下,340万也绝对不是一个小数,
相当于在魔都静安区的一套房子了,就为了换回几片只有指甲盖大小的硅片,而且还有极大的失败概率。
一旦失败,需要重新修改设计(debug),再次流片,又要再砸进去几百万,甚至上千万。
历史上,无数怀揣梦想的芯片初创公司,就是因为承受不住两三次流片失败的资金消耗,最终倒闭破产。
面对赵伟明的警告,沈枫甚至没有翻看合同的具体条款,直接拿起桌上的签字笔,龙飞凤舞地签下了自己的名字,并盖上了汇智科技的公章。
“赵总,我今天敢坐在这里,就证明我们有九成以上的把握。”
沈枫微微一笑,将合同推了回去。
沈枫的底气,并非盲目自信。
他深知流片的风险,因此在年前,他就让唐鑫博士进行研究测试。
唐鑫利用自己在中科大(中国科学技术大学)的人脉,在他们国家级先导微电子实验室里,
已经利用fpga(现场可编程逻辑门阵列)进行了无数次的仿真测试和局部电路的样片试制。
虽然fpga不能完全等同于最终的硅基流片,但它已经帮唐鑫排除了99%以上的逻辑错误和时序问题。
这340万,买的不是概率,而是通向胜利的最后一张门票。
“好魄力!”赵伟明赞赏地拍了拍桌子,
“既然沈总这么痛快,我们中芯国际也绝不含糊。
按照流程,你们的数据还需要进行最后的drc(设计规则检查)和lvs(版图与原理图一致性检查),
同时我们要向阿斯麦(asml)的设备提交掩膜版的制造数据。”
“十天!”赵伟明伸出两根手指,“十天后,掩膜版制作完成。你们的芯片,将正式进入晶圆制造的流水线!”
十天的时间,对于沈枫和唐鑫来说,宛如度日如年。
他们住进了中芯国际附近的一家快捷酒店,每天除了在指定区域查看各项前置检查的进度外,几乎寸步不离。
终于,到了第十天的清晨。
赵伟明亲自打来电话:
“沈总,唐博士,掩膜版已经就位,晶圆已经送入无尘室。你们的‘孩子’,开始孕育了。”
所谓的流片(tape-out),对于外行人来说只是一个词汇,但对于亲历者而言,那是一场人类向微观物理极限发起的、最波澜壮阔的交响乐。
芯片制造的整个流程,是一场极其漫长、极其枯燥,却又容不得半点沙子的战争。
在这座巨大的无尘晶圆厂(fab)里,每一粒比头发丝还要细小万倍的灰尘,都可能导致整片晶圆的报废。
虽然沈枫和唐鑫无法亲自进入千级甚至百级的无尘室(黄光区)去观看,
但唐鑫在酒店里,闭着眼睛都能向沈枫描绘出里面正在发生的一切。
“第一步,晶圆准备与氧化。”
唐鑫在一张白纸上画着草图,仿佛进入了某种狂热的状态。
一根完美纯净的单晶硅柱被切割成薄薄的硅片(晶圆)。
在高温氧化炉中,高达1000摄氏度的纯净氧气与硅片表面发生化学反应,生长出一层致密的二氧化硅(sio2)绝缘层。
这层绝缘层,就像是在大地上铺设的第一层地基。
“第二步,涂胶(photoresist coating)。”
硅片被送入匀胶机,随着机器的超高速旋转,一种光敏高分子聚合物——光刻胶,被均匀地涂抹在二氧化硅表面。
在这个过程中,灯光必须是过滤了紫外线的黄色光源,因为一旦有微弱的杂乱光线照射,光刻胶就会提前发生反应。
“第三步,也是最核心的一步——光刻(photolithography)!”唐鑫的声音都在发抖。
那是人类工业史上的奇迹,阿斯麦(asml)光刻机发出了深紫外光(duv)。
光线穿过中芯国际耗费巨资为汇智科技定制的那套“掩膜版”。
掩膜版就像是洗照片的底片,上面刻满了唐鑫做出的复杂电路图形。
光线透过掩膜版上透明的区域,经过极其复杂的光学透镜组,被成比例缩小,精准地聚焦在硅片的光刻胶上。
被光照射到的光刻胶发生化学变化,变得易于溶解。