第644章 空气里全是“拦路虎”
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“这……这怎么可能?”
负责操作的研究员,看着显微镜下的景象,整个人都傻了。
为了这次实验,他们已经做了最充分的准备。
整个房间,在实验前,用消毒水和酒精,擦洗了三遍。
所有的实验人员,都换上了白大褂,戴上了口罩和帽子。
在他们看来,这已经是他们能做到的,最干净的环境了。
可结果,依旧如此。
消息传到801项目组的每日例会上,所有人一下子没了声音。
“我去看过现场了。”
化工所的负责人,一个五十多岁的老教授,一脸的无奈。
“我们用高倍显微镜观察了一下,发现落在硅片上的灰尘,尺寸从几微米到几十微米不等。”
他顿了顿,说出了一个更令人绝望的数据。
“而我们第一代光刻机,要加工的线宽,是10微米。”
换言之,空气中随处飘荡的一粒微小灰尘,它的尺寸,就可能比他们要制造的整个电路,还要大。
“这些灰尘,落在硅片上,就像在高速公路上,扔了一块大石头。”
林振替他做了总结。
“如果是在光刻胶下面,它会导致光刻胶凸起,曝光失真,形成针孔。”
“如果是在光刻胶上面,它会挡住光线,导致下面的光刻胶无法曝光,形成断线。”
“无论是哪一种,结果都是灾难性的。”
“我们甚至还没开始跑,就已经被这些看不见的拦路虎,给绊倒了。”
一个年轻的研究员,沮丧的说道。
“问题出在哪里?”
林振问道。
“问题出在……空气。”
老教授苦笑着回答。
“我们现在才明白,我们平时呼吸的,看似洁净的空气,对于微米级的半导体制造来说,到底有多脏。”
“我们缺少一套,能够有效过滤空气中微小颗粒,并且维持室内环境高度洁净的系统。”
“也就是林总师您之前说的,洁净室。”
所有人的目光,再次聚焦到林振身上。
又是林振。
似乎所有他们遇到的,想不通,解决不了的难题,林振早就已经预见到,并且给出了答案。
“我这里,有一套洁净室的设计方案。”
林振不想卖关子,他让耿欣荣把早就准备好的图纸,分发给众人。
“这套方案的核心,是三个东西:分区、正压、和过滤。”
林振指着图纸,开始讲解。
“首先,是分区。”
“我们要把整个实验区域,按照洁净度的不同,划分为不同的等级。比如,百级区,千级区,万级区。”
“越是核心的操作,就要在越高等级的洁净区里进行。人员和物料,必须按照规定的流线,单向流动,不能交叉,不能逆行。”
“其次,是正压。”
“我们要让洁净室内的气压,始终高于室外的气压。这样一来,空气就只会从室内往室外流,室外那些‘脏’空气,就流不进来了。”
“最后,也是最关键的,是过滤。”
林振在图纸上,画出了一个巨大的风机和复杂的管道系统。
“我们要用强大的风机,把室外的空气,抽进来。然后,让这些空气,通过一个由高效空气过滤器组成的过滤墙,把里面99.99%的灰尘,都过滤掉。”
“过滤后的洁净空气,从天花板上,均匀地吹下来,形成一个垂直的单向气流,把室内产生的灰尘,都压到地面上,然后从地面的回风口,抽走。”
“人员进出,必须经过一个叫做风淋室的房间,用高速的洁净气流,吹掉身上携带的灰尘。”
“地面,要铺设带有粘性的地板,把鞋底的灰尘粘住。”
“所有的人,都必须穿上特制的,不产尘的洁净服,戴上头套、口罩、手套,把自己从头到脚,包得严严实实。”
林振描述的这个场景,让在场的所有人,都听得目瞪口呆。
这哪里是实验室,这简直比医院的手术室,还要夸张!
“林……林总师……”
材料所的所长,艰难的咽了口唾沫。
“您说的都很好,可是……您说的那个,能过滤掉99.99%灰尘的高效空气过滤器,我们……我们没有啊。”
又是一个没有。
“没有,就造。”
林振的回答,一如既往的简单粗暴。
“过滤器的原理,很简单。就是用极细的纤维,织成一张网。纤维越细,网的孔隙就越小,过滤效果就越好。”
“我建议,材料所的同志们,可以去试试超细玻璃纤维。把玻璃,拉成几微米,甚至亚微米级别的细丝,然后通过静电纺丝或者熔喷工艺,制成无纺布滤芯。”
“如果玻璃纤维暂时做不到,也可以试试多层复合滤纸。用不同孔径的植物纤维滤纸,叠加在一起,也能起到一定的过滤效果。”
林振再次展现了他那堪称恐怖的,跨学科知识储备。
连滤芯的具体制造工艺,都说得头头是道。
材料所的所长,听得一愣一愣的,赶紧拿出小本本,把林振说的每一个字,都记了下来。
半个月后。
在749院全体工程技术人员的努力下。
龙国的第一个,真正意义上的百级洁净室,终于在一片废墟上,拔地而起。
虽然它的墙壁,是拿木板和塑料布临时搭建的。
虽然它的高效过滤器,是用土法制造的玻璃纤维和多层滤纸,拼凑而成的。
虽然它的洁净服,是拿普通的白布,找被服厂的老师傅,连夜赶工缝出来的。
可当粒子计数器上的读数,从室外的几百万,骤降到室内的几百时。
当第一缕经过过滤的,洁净的空气,从天花板上吹下来时。
所有参与建设的人,都流下了激动的泪水。
801工程,最基础,也是最重要的一道关卡,终于被他们攻克了。
林振站在洁净室门口,看着里面忙碌的身影,心里也颇为感慨。
这套洁净室的标准和技术,在未来,不仅仅能服务于半导体制造。
它还可以用于人工胰岛素的无菌生产,可以用于微型轴承的精密加工,可以用于精密雷达元件的组装……
它将像一颗种子,在龙国现代工业的各个领域,生根发芽。
就在所有人都以为,可以松一口气,准备大干一场的时候。
一个更棘手的问题,又冒了出来。
洁净室里,化工所的研究员,终于可以安心的,在光洁的硅片上,均匀的涂上一层紫色的光刻胶。
他谨慎的把涂好胶的硅片,放进接触式曝光机里。
打开紫外灯,曝光了三十秒。
然后,他取出硅片,准备进行下一步的显影。
可就在他拿起硅片的一瞬间。
诡异的一幕,发生了。
硅片上那层漂亮的,紫色的光刻胶,竟然像一块受潮的墙皮一样,整片整片,从硅片表面脱落了下来。
“这……这怎么可能?”
负责操作的研究员,看着显微镜下的景象,整个人都傻了。
为了这次实验,他们已经做了最充分的准备。
整个房间,在实验前,用消毒水和酒精,擦洗了三遍。
所有的实验人员,都换上了白大褂,戴上了口罩和帽子。
在他们看来,这已经是他们能做到的,最干净的环境了。
可结果,依旧如此。
消息传到801项目组的每日例会上,所有人一下子没了声音。
“我去看过现场了。”
化工所的负责人,一个五十多岁的老教授,一脸的无奈。
“我们用高倍显微镜观察了一下,发现落在硅片上的灰尘,尺寸从几微米到几十微米不等。”
他顿了顿,说出了一个更令人绝望的数据。
“而我们第一代光刻机,要加工的线宽,是10微米。”
换言之,空气中随处飘荡的一粒微小灰尘,它的尺寸,就可能比他们要制造的整个电路,还要大。
“这些灰尘,落在硅片上,就像在高速公路上,扔了一块大石头。”
林振替他做了总结。
“如果是在光刻胶下面,它会导致光刻胶凸起,曝光失真,形成针孔。”
“如果是在光刻胶上面,它会挡住光线,导致下面的光刻胶无法曝光,形成断线。”
“无论是哪一种,结果都是灾难性的。”
“我们甚至还没开始跑,就已经被这些看不见的拦路虎,给绊倒了。”
一个年轻的研究员,沮丧的说道。
“问题出在哪里?”
林振问道。
“问题出在……空气。”
老教授苦笑着回答。
“我们现在才明白,我们平时呼吸的,看似洁净的空气,对于微米级的半导体制造来说,到底有多脏。”
“我们缺少一套,能够有效过滤空气中微小颗粒,并且维持室内环境高度洁净的系统。”
“也就是林总师您之前说的,洁净室。”
所有人的目光,再次聚焦到林振身上。
又是林振。
似乎所有他们遇到的,想不通,解决不了的难题,林振早就已经预见到,并且给出了答案。
“我这里,有一套洁净室的设计方案。”
林振不想卖关子,他让耿欣荣把早就准备好的图纸,分发给众人。
“这套方案的核心,是三个东西:分区、正压、和过滤。”
林振指着图纸,开始讲解。
“首先,是分区。”
“我们要把整个实验区域,按照洁净度的不同,划分为不同的等级。比如,百级区,千级区,万级区。”
“越是核心的操作,就要在越高等级的洁净区里进行。人员和物料,必须按照规定的流线,单向流动,不能交叉,不能逆行。”
“其次,是正压。”
“我们要让洁净室内的气压,始终高于室外的气压。这样一来,空气就只会从室内往室外流,室外那些‘脏’空气,就流不进来了。”
“最后,也是最关键的,是过滤。”
林振在图纸上,画出了一个巨大的风机和复杂的管道系统。
“我们要用强大的风机,把室外的空气,抽进来。然后,让这些空气,通过一个由高效空气过滤器组成的过滤墙,把里面99.99%的灰尘,都过滤掉。”
“过滤后的洁净空气,从天花板上,均匀地吹下来,形成一个垂直的单向气流,把室内产生的灰尘,都压到地面上,然后从地面的回风口,抽走。”
“人员进出,必须经过一个叫做风淋室的房间,用高速的洁净气流,吹掉身上携带的灰尘。”
“地面,要铺设带有粘性的地板,把鞋底的灰尘粘住。”
“所有的人,都必须穿上特制的,不产尘的洁净服,戴上头套、口罩、手套,把自己从头到脚,包得严严实实。”
林振描述的这个场景,让在场的所有人,都听得目瞪口呆。
这哪里是实验室,这简直比医院的手术室,还要夸张!
“林……林总师……”
材料所的所长,艰难的咽了口唾沫。
“您说的都很好,可是……您说的那个,能过滤掉99.99%灰尘的高效空气过滤器,我们……我们没有啊。”
又是一个没有。
“没有,就造。”
林振的回答,一如既往的简单粗暴。
“过滤器的原理,很简单。就是用极细的纤维,织成一张网。纤维越细,网的孔隙就越小,过滤效果就越好。”
“我建议,材料所的同志们,可以去试试超细玻璃纤维。把玻璃,拉成几微米,甚至亚微米级别的细丝,然后通过静电纺丝或者熔喷工艺,制成无纺布滤芯。”
“如果玻璃纤维暂时做不到,也可以试试多层复合滤纸。用不同孔径的植物纤维滤纸,叠加在一起,也能起到一定的过滤效果。”
林振再次展现了他那堪称恐怖的,跨学科知识储备。
连滤芯的具体制造工艺,都说得头头是道。
材料所的所长,听得一愣一愣的,赶紧拿出小本本,把林振说的每一个字,都记了下来。
半个月后。
在749院全体工程技术人员的努力下。
龙国的第一个,真正意义上的百级洁净室,终于在一片废墟上,拔地而起。
虽然它的墙壁,是拿木板和塑料布临时搭建的。
虽然它的高效过滤器,是用土法制造的玻璃纤维和多层滤纸,拼凑而成的。
虽然它的洁净服,是拿普通的白布,找被服厂的老师傅,连夜赶工缝出来的。
可当粒子计数器上的读数,从室外的几百万,骤降到室内的几百时。
当第一缕经过过滤的,洁净的空气,从天花板上吹下来时。
所有参与建设的人,都流下了激动的泪水。
801工程,最基础,也是最重要的一道关卡,终于被他们攻克了。
林振站在洁净室门口,看着里面忙碌的身影,心里也颇为感慨。
这套洁净室的标准和技术,在未来,不仅仅能服务于半导体制造。
它还可以用于人工胰岛素的无菌生产,可以用于微型轴承的精密加工,可以用于精密雷达元件的组装……
它将像一颗种子,在龙国现代工业的各个领域,生根发芽。
就在所有人都以为,可以松一口气,准备大干一场的时候。
一个更棘手的问题,又冒了出来。
洁净室里,化工所的研究员,终于可以安心的,在光洁的硅片上,均匀的涂上一层紫色的光刻胶。
他谨慎的把涂好胶的硅片,放进接触式曝光机里。
打开紫外灯,曝光了三十秒。
然后,他取出硅片,准备进行下一步的显影。
可就在他拿起硅片的一瞬间。
诡异的一幕,发生了。
硅片上那层漂亮的,紫色的光刻胶,竟然像一块受潮的墙皮一样,整片整片,从硅片表面脱落了下来。