一個小時之後,鹿島智樹、曹飛他們參觀返回辦公大樓。一行人在聽了餘子賢有關光刻膠有可能斷貨情況的簡要介紹之後,紛紛皺眉。
鹿島智樹也給大家簡要介紹了一下有關光刻膠的情況。
光刻膠是由感光樹脂、增感劑和溶劑三種主要成份組成的、對光敏感的混合液體。
利用光化學反應,經曝光、顯影、刻蝕等工藝將所需要的微細圖形從掩模版轉移到待加工基片上的圖形轉移介質,其中曝光是透過紫外光、電子束、準分子鐳射束、X射線、離子束等曝光源的照射或輻射,從而使光刻膠的溶解度發生變化。
按照應用領域分類,光刻膠主要包括印製電路板(PCB)光刻膠專用化學品(光引發劑和樹脂)、液晶顯示器(LCD)光刻膠光引發劑、半導體光刻膠光引發劑和其他用途光刻膠四大類。
光刻膠自1959年被髮明以來一直是半導體核心材料,隨後被改進運用到PCB板的製造,並於這幾年開始運用到平板顯示的加工製造。最終應用領域包括消費電子、家用電器、汽車通訊等。
光刻工藝約佔整個晶片製造成本的35%,耗時佔整個晶片工藝的40%~60%,是半導體制造中最核心的工藝。
以半導體光刻膠為例,在光刻工藝中,光刻膠被均勻塗布在襯底上,經過曝光(改變光刻膠溶解度、顯影(利用顯影液溶解改性後光刻膠的可溶部分與刻蝕等工藝,將掩膜版上的圖形轉移到襯底上,形成與掩膜版完全對應的幾何圖形。
光刻技術隨著晶片整合度的提升而不斷發展。為了滿足積體電路對密度和整合度水平的更高要求,半導體用光刻膠透過不斷縮短曝光波長以提高極限解析度。
世界晶片工藝水平此時已跨入微奈米級別納,光刻膠的波長由紫外寬譜逐步至g線(436nm)、i線(365nm)。目前,半導體市場上主要使用的光刻膠包括 g 線、i 線兩類光刻膠,而光刻膠核心技術基本被曰本和美國企業所壟斷。
光刻膠不僅具有純度要求高、工藝複雜等特徵,還需要相應光刻機與之配對除錯。一般情況下,一個晶片在製造過程中需要進行10~50道光刻過程,由於基板不同、解析度要求不同、蝕刻方式不同等,不同的光刻過程對光刻膠的具體要求也不一樣,即使類似的光刻過程,不同的廠商也會有不同的要求。
針對不同應用需求,光刻膠的品種非常多,這些差異主要透過調整光刻膠的配方來實現。因此,透過調整光刻膠的配方,滿足差異化的應用需求,是光刻膠製造商最核心的技術。
聽著鹿島智樹的介紹,餘子賢也想到了此時國內半導體材料的發展情況。
國內半導體光刻膠起步很晚,就算是有一些廠家和院所生產的光刻膠,技術水平非常落後,只能應用於一些研究院所的小批次使用。
就算是在20年後,半導體材料生產產能主要集中在PCB光刻膠、TN/STNLCD光刻膠等中低端產品,TFTLCD、半導體光刻膠等高技術壁壘產品產能極少,仍需大量進口,從而導致國內光刻膠需求量遠大於本土產量。
更何談1991年的此時。
“剛才,我已經讓佟若愚聯絡金智江和郝萌他,儘快搞清楚到底是什麼原因導致此次斷貨可能!”此時必須要搞清楚原因,才能對症下藥。
不過此時的餘子賢依舊想不通,目前香積電才僅僅是除錯階段,就受到晶片製造材料的斷供,這實在有點讓人搞不明白!
此時,香積電所有的裝置已經安裝到位,就算是裝置的除錯也進入了尾聲,馬上就可以一開始生產線最後的聯試,以及最後的試執行了。
因為廠家技術人員參與多比較高,所以除錯工作的進展比較快!甚至都不用等到10月1日了。
而之前魔芯科技派去美國亞利桑那州聯絡WDC公司人員,已經成功申請到了W65C02及W65C816微控制器的生產授權,WDC公司很樂意授權魔芯科技公司生產。
授權費用因為簽署的是連續授權模式,也就是一直到6502晶片專利到期之前的十餘年之內,每年魔芯科技都要給給WDC公司支付授權費用。不過,因此每年的授權費用也大幅度下降,比餘子賢預計的要低了許多,每年80萬美元。不過WDC唯一的要求就是不允許再對第三方授權,只能用於魔芯科技參股或者控股公司所屬的電子產品。
而對於餘子賢想要的6502晶片8位和16位晶片繼續改進設計的授權,因為魔芯科技資金的關係,暫時沒有簽署正式協議,只是簡單的簽署了一個意向協議。根據WDC公司初步透露的資訊,這個授權費用不會太低,起步都在每年300萬美元。
有了授權協議,WDC公司直接提供了W65C02及W65C816晶片的全套設計版圖圖紙。
因為W65C02及W65C816這些晶片都是成熟的晶片設計,所以晶片設計的版圖驗證、流片等環節都不用進行。可以直接將晶片版圖幾何資料標準(GDSII格式的檔案送到制板廠做掩膜板,掩膜板製作完成後便可上流水線生產,最後得到佈滿裸晶的裸片。
晶圓測試在晶片切割及封裝之前對裸片進行測試,以測試裸片是否合格。這些裸晶透過晶圓測試(CP test,也稱為晶片功能測試之後,對損壞裸晶進行標記,方便後續的良率分析和提升。
只要最後生產晶片良率達到預定目標,這一次的生產線改造就算是成功了。
這與後續的良率急需提升,就需要在持續進行裝置微調,工藝工序的不斷改善中完成。
按照原計劃,第一步就是實現目前小博士學習機和大霸王遊戲機的晶片生產替代!
目前小博士學習機和大霸王遊戲機銷售火爆,華日電子每月所需要的8位版W65C02處理器晶片數量共計20萬塊左右。
而香積電生產線改造完成之後,因為生產線初始良率偏低的緣故,前兩個月每月晶片產量大概在24萬塊波動(8000片晶圓*100塊*30%良率),後續芯產量會隨著良率的提高而提高。
按照計劃,香積電生產線良率要在三個月內提升至60%以上,半年內提升至80%以上,一年內滿產而且90%以上。
當良率提升至80%以後,良率的每一點提高都需要投入大量的資金,所以在90%以後,為了資金價效比,一般都不會在專門花大代價去刻意提高了。
而且現在的情況,香積電8位版W65C02處理器半年的產量就夠華日電子使用1年有餘了。等到後半年,此刻正在全力秘密研發的大霸王版的SFC就會降臨,到時候就需要16位版本的W65C816處理器晶片了。屆時,香積電1.2微米生產線的才算是真正派上用場。