第一百八十七章:逆流而上(5/9)
是什么?是西门子法还是流化床法?关键设备有哪些?还原炉、氢化反应器、精馏塔?这些设备的核心难点在哪里?是高温、高压、还是超高纯度材料的腐蚀性?最重要的,生产它所需要的,最上游的原材料和耗材是什么?石英砂、氯气、氢气?石墨电极?这些原材料,我们国内有没有?品质差距有多大?”
孙启明推了推老花镜,眼中闪过一丝讶异和兴奋。他习惯了被问这个零件能不能做,那个参数达不达标,却很少被如此系统,如此本源地追问,一个材料的前世今生,和生态位。
“谢......谢总,”孙启明斟酌着词句说道:“您这个问题,问到根子上了。我了解一些皮毛,电子级多晶硅,核心是提纯。
西门子法主流,原理是用氢气还原三氯氢硅,在高温硅芯上沉积。
难就难在整个系统的洁净度、温度控制的均匀性、以及原料气体中杂质,特别是硼、磷、金属的去除,要求是ppt(万亿分之一)级别。
设备难点,还原炉的内壁材料要耐高温、抗腐蚀、不引入杂质,气体纯化系统极其复杂。
上游原料,石英砂要高纯,氯气和氢气也要超高纯。至于国内………………”他苦笑一下说道:“工业硅有,但电子级......几乎空白。
生产电子级多晶硅的设备,国内更是无从谈起。 **”
“好!”谢建军不仅没有失望,反而在手中的笔记本上快速记录,并在墙上的树状图多晶硅分支下,标出了西门子法、还原炉、气体纯化、原料高纯石英砂等关键词,并在国内状况旁,打了一个巨大的X和空白。
“这就是我们要做的第一步,拆解与定位。”谢建军沉声道:“把芯片制造这个庞大的体系,一层层拆解,拆到最基本的材料、设备、原理单元。
然后,用我们所有的知识、渠道和信息,去定位每一个单元的国际现状、技术原理、关键难点,以及我们自身的位置,是空白?是落后?还是有点基础?**”
他的教鞭继续移动,掠过单晶硅、晶圆切割抛光,停在了光刻这个节点上,这里被打了一个醒目的红色圆圈。
“吴工,廖博士,”谢建军看向吴敏华和廖永康:“光刻,被称为半导体工业皇冠上的明珠。
我们现在不谈追上,只谈理解。请两位从各自专业角度,用最朴素的语言告诉我们,光刻,到底难在哪里?
是光学镜头设计难?是光源产生难?是精密对准控制难?还是光刻胶化学材料难?或者,是这些难题叠加在一起的系统复杂度让人绝望?”
吴敏华和廖永康对视一眼,都从对方眼中看到了凝重,也有一丝被真正问到专业核心的激动。
吴敏华先开口,语气带着科研人员特有的严谨:“从光学角度,难在像差控制。
要把电路图形微缩数万倍、高保真地投射到硅片上,需要分辨率极高、畸变和像散极小,且视场要足够大的投影物镜。
这需要十几片、甚至几十片特殊玻璃,或石英透镜的精密组合,每一片的面形、厚度、材料均匀性都要求达到纳米级。
设计这样的镜头,本身就是一门极其高深的学问,更别提制造和检测。目前全世界,只有极少数公司能做。”
廖永康接着补充,他的视角更偏向物理本质:“吴工说得对。但我认为,光刻的物理极限,最终受制于光源的波长。
波长越短,分辨率越高。但波长缩短,会带来一系列新问题,比如更短波长的光,如深紫外、极紫外很难产生足够的能量,也很难找到能透过它的透镜材料,极紫外光下,连空气都吸收严重,需要真空