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地下室里的激情与决心并未随着时间流逝而冷却,反而如同被投入炉火的干柴,在短暂的沉寂后,燃烧得愈发炽烈,散发出一种近乎偏执的光热。
明朗勾勒出的那幅简化版工艺蓝图,虽然清晰诱人,像一盏指路的明灯,但灯光之外的黑暗区域,却让在场的每一位都清晰地意识到,从纸面方案到现实产品之间,横亘着一条名为“设备与量产”的、深不见底的巨大鸿沟。
这鸿沟需要真金白银、需要稀缺资源、需要近乎疯狂的执行力才能填平。
工艺路线一旦确定,所有抽象的技术难题瞬间具象化,焦点变得无比清晰且令人窒息:设备,设备,还是设备!
尤其是阵列工艺中最为核心、技术壁垒最高的——那五次光刻所必需的光刻机(StepperScanner)。
它就像一位傲慢的君王,主宰着整个制造流程的生死。
空气中弥漫着泡面与松香混合的味道,但更浓的是凝重的思考气息。
明朗、欧阳谦、欧阳旭三人挤在那台嗡嗡作响的老旧电脑前,屏幕荧光映照着他们严肃的脸庞,开始一项项罗列那足以让任何初创团队头皮发麻的“死亡清单”。
“光刻机是心脏,也是最难啃的骨头,没有之一。”
欧阳谦推了推鼻梁上滑落的眼镜,面色凝重得仿佛能滴出水来:“全新的?那是天方夜谭。目前主流用于面板制造的ArF(氩氟)准分子激光光刻机,一台就要价数千万美元,而且是对我们禁运的战略物资。我们唯一的选择,只能是去全球的二手设备市场‘淘金’。”
他顿了顿,努力让语气保持冷静:“目标是那些被日韩或中国台湾一代、二代面板厂淘汰下来的、适用于较小尺寸和更宽松制程的接触式光刻机(contactAligner)或者接近式光刻机(proximityAligner)。我们对分辨率要求可以放低,能稳定搞定3-5微米(μm)的线宽,就足够满足我们qVGA分辨率的需求了。但是……”
他加重了语气,每一个字都像锤子敲在心上:“这种老机器就像年迈的赛马,状态极不稳定,故障率高,维护保养是个无底洞。而且,与之配套的铬版掩膜(mask)制作成本高昂、周期长,每一次损耗都肉疼,套刻精度(overlayAccuracy)的控制更是噩梦级的挑战。”
“何止是光刻机!”欧阳旭接过话头,他的急躁此刻化作了语速极快的忧虑,手指在屏幕上那份不断变长的清单上快速点着,仿佛要点燃那些冰冷的设备名称:“薄膜沉积设备是另一座大山!阵列工艺需要:磁控溅射台(Sputter)——至少需要两台,一台用于镀钼铝钼(mo-Al-mo)栅极和源漏金属层,另一台专用于镀氧化铟锡(Ito)透明电极。还有pEcVd(等离子体增强化学气相沉积)设备——用于沉积关键的氮化硅(SiNx)栅极绝缘层和非晶硅(a-Si)有源层。这些设备也必须找二手货,而且为了提升效率和减少污染,最好能找到多腔体的集群设备(clustertool),但这又意味着价格的指数级上升!”
他几乎喘不过气,继续道:“刻蚀设备(Etcher)!湿法刻蚀槽(wetEtchbath)相对简单,用于图形化金属层,但干法刻蚀机(dryEtcher),我们至少需要一台反应离子刻蚀(RIE),用于精确刻蚀a-Si岛和氮化硅层,这玩意儿的工艺气体(cF4,o2,SF6等)配比、射频功率、真空度控制,每一个参数都能让我们掉光头发!这还不是最头疼的,清洗设备(cleaner)!”
他几乎喊了出来:“超声波清洗机、兆声波清洗机(megasoniccleaner),每一步光刻前后、每一次沉积之前,都需要近乎变态的彻底清洗,否则一颗零点几微米的灰尘落在基板上,未来就是一个致命的亮点或暗点(brightdeadpixel),直接宣告屏幕报废!”
欧阳谦深吸一口气,努力将话题拉回系统性的叙述:“还有涂胶显影设备(coaterdeveloper):旋转涂胶机(Spincoater)用来均匀涂布光刻胶,其转速和加速度控制直接影响胶厚均匀性;显影机要保证显影液浓度、温度和喷洒的均匀性,精度要求极高。最后,没有眼睛的制造就是盲人摸象,检测设备(metrology)绝不能省:高倍率光学显微镜、哪怕一台老旧的扫描电子显微镜(SEm)也是必须的,用来检查线宽(cd)、套刻精度、剖面形貌和缺陷。还得有台阶仪或椭偏仪测膜厚,有探针台(probeStation)配合参数分析仪测试tFt的电学特性(开关比、迁移率、阈值电压)……否则我们根本就是在闭着眼瞎搞,连失败的原因都找不到!”
“我的天爷啊!这还仅仅是他妈的阵列(Array)部分!”欧阳旭猛地向后一靠,用力挠着自己的头发,仿佛想把这一切烦恼都揪出去:“后面还有呢!成盒(cell)工艺需要的UV固化机用于固化封框胶、精度要求极高的真空对位贴合机(VacuumAlignment&Laminatingmachine)用来把tFt阵列基板和彩膜(cF)基板像夹心饼干一样精准对位压合!模组(module)工艺需要的AcF绑定机(AcFbondingmachine)用来把驱动Ic芯片以微米级精度压接到玻璃基板的引脚上、热压机(hotpress)使导电粒子破裂形成连接、精雕机(dicer)或激光切割机把大张玻璃切割成小片、研磨倒角机(Grinderbeveler)处理切割后锋利的玻璃边缘……这简直他妈的不是创业,是要在2005年的中国,凭空重建一个微电子工业的雏形!一个简化版的‘面板富士康’!”
清单越列越长,密密麻麻的文字和数字像一座座无形的大山,压得三人几乎喘不过气。
实验室里原本燃烧的激情,仿佛被这冰冷的现实清单浇上了一盆冰水,只剩下滋滋作响的绝望白汽。
这其中的每一台设备,都不仅仅意味着一个名称,其背后是巨量的资金投入、复杂曲折的全球寻源和采购过程、令人头疼的海关通关、以及更令人望而生畏的安装、调试、工艺验证和无休止的维护。
每一关都足以让缺乏资源和经验的团队折戟沉沙。
然而,在整个过程中,明朗的眼神却始终如磐石般坚定。
他静静地听着,大脑飞速运转,将兄弟二人的忧虑与自己所知的未来信息相互印证、整合。
他早已料到了这份艰难,并且,在他穿越者的视野里,已经勾勒出了一个绝佳的、跳出常规思维的解决方案。
“设备的问题,一件一件解决。清单列出来,就好办了一半。我们可以分优先级,最先保障核心的光刻、沉积、刻蚀设备。钱,我来想办法。”明朗的声音沉稳有力,像定海神针般瞬间打破了地下室里略显压抑和绝望的气氛:“至于场地……这个最大的难题,我已经想好了。”
他站起身,走到那扇唯一的、布满灰尘的小窗前,目光仿佛穿透了校园厚重的围墙和喧嚣的城市,投向了记忆中的远方——江州国际联合化工厂那片熟悉的广袤厂区。
“江州国际联合化工,”他转过身,语气带着一种不容置疑的确定性:“三号仓库区,那边有现成的、至少两千平米挑高超过八米的大型空置仓库。地面是加固的混凝土,承重完全没有问题。面积对于我们这条试验兼中小尺寸量产线,绰绰有余。”
他顿了顿,抛出了最关键的优势:“最重要的是,化工厂本身就有极其稳定的双回路工业供电系统,足以应对精密设备对电压波动的苛刻要求;它自身还拥有成熟的工业级超纯水(Upw)制备系统,水质远超我们电子级清洗的要求,只需要进行末端再精处理即可!这对于我们来说,简直是得天独厚、省下天文数字基础投资的宝藏!我们只需要进行内部隔断和高级别的装修,搭建起class(万级)甚至关键区域达到class1000(千级)的无尘车间(cleanRoom),配套FFU(风机过滤单元)和温湿度控制系统,就能满足要求。而且,就在化工厂区内,氮气、氧气、氩气等大宗气体以及特种化学品的采购、储存、安全管理和废液处理,都可以依托化工厂现成的体系和资质,比我们单独去申请要方便、快速、安全得多!”
欧阳兄弟张大了嘴巴,再次被明朗这天马行空却又无比精准、切中要害的想法震惊得说不出话来。
利用大型化工厂的仓库和现成基础设施?
这简直是神来之笔!
堪称绝妙的战略迂回!
这不仅瞬间解决了令人绝望的场地和基础配套问题,更是在资源利用上做到了极致,将他们的创业成本压缩到了一个难以置信的程度。
希望的火焰,再次在他们眼中猛烈地燃烧起来,而且比之前更加炽热、更加坚定。
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