第286章 这张图,至少领先十年!
半导体研究所。
顾昭昭到的时候,吴建华已经在实验室门口等着了。
跟上回不一样,这回老头儿没端着架子。
远远瞅见那个背帆布包的瘦削身影拐过楼角,直接迎上来,脚步比秘书还快。
“顾总工,第三炉昨天下午出炉了。”
吴建华边走边说,语速比平时快了一截。
他推开实验室的铁门,侧身让顾昭昭先进。
实验室里灯管亮得刺眼。
长条工作台上,十二片晶圆整整齐齐码在垫了绒布的铝托盘里。
吴建华的得意劲儿藏都藏不住。
三英寸的军品级砷化镓衬底。
搁三个月前,他做梦都不敢想能在自己手里拉出来。
顾昭昭没吭声。
她放下帆布包,从托盘里取出第一片晶圆,举到灯光底下。
转了半圈,搁下。
拿起第二片。
再搁下。
一片一片看过去,动作不快,但每一片停留的时间几乎一模一样。
吴建华站在旁边,心里头有点打鼓。
看到第九片的时候,顾昭昭停下了。
她把晶圆翻了个面,凑到灯管正底下,眯起眼。
然后搁下,拿起第十片。
同样的位置,同样翻面。
“显微镜。”
吴建华一愣,扭头冲旁边喊:“老周,把金相显微镜推过来!”
老周手脚麻利,三十秒不到,显微镜到位。
顾昭昭把第九片晶圆卡上载物台,调焦,低头看了十几秒。
换第十片。
又看了十几秒。
她直起身,退后一步。
“吴所长,你自己看,九号和十号,边缘区域,两点钟方向。”
吴建华三步并两步凑上去,低头贴上目镜。
五秒钟。
他的眉头拧成了疙瘩。
“微裂纹?”
“对。”
“宽度大约零点三微米,沿晶向延伸,长度不超过八十微米。”
吴建华直起腰,脸色有些挂不住。
他刚才明明检查过。
肉眼和常规检测都没查出毛病。
“这个裂纹在中心区域没有,只出现在边缘。也不是每片都有,十二片里我看了四片有类似痕迹。”
顾昭昭走到工作台旁,拿起铅笔和一张草稿纸。
“问题不在拉晶参数上,参数没毛病。”
她画了个坩埚截面示意图,三笔勾完。
“问题出在坩埚的热场分布,你们的加热器是单区控温,坩埚中心和边缘的温差,实际上比你们仪表读出来的大。”
吴建华盯着那个截面图:“大多少?”
“中心和边缘的实际温差在八到十二度之间。你们的仪表只能测到坩埚外壁温度,内部熔体边缘的真实温度,测不着。”
老周站在旁边,嘴巴张的老大,手里记录本忘了写。
“晶体生长过程中,边缘冷得比中心快,热应力集中,就产生微裂纹,晶体越大,效应越明显。”
顾昭昭在截面图上添了几个箭头,标出热流方向。
“两英寸的时候问题不大,尺寸小,温差效应弱。三英寸一上来,边缘应力就扛不住了。”
吴建华的脸沉下来了。
他干了几十年,热场梯度的重要性当然清楚。
可设备条件摆在那儿,一直默认单区控温够用。
“能不能改?”
吴建华没绕弯子。
“两个办法。”
顾昭昭竖起两根手指。
“第一个是换双区加热器,但你们现有的炉子改造起来至少两个月。”
“第二个是在坩埚外壁加一层导热均衡层。相当于给坩埚穿一件棉袄,把热量匀开。”
她在草稿纸上写下导热均衡层的具体尺寸参数和安装位置。
“第二种方案,三天就能改完。”
吴建华拿起那张草稿纸,看了三遍。
“老周。”
“在。”
“去找材料组的老赵,让他今天下午就备料。”
“是!”
老周抱着纸就往外跑。
吴建华搓了搓手,转向顾昭昭。
这回他脸上没有尴尬,也没有客套。
“顾总工,我搞了三十年半导体,坩埚热场这个问题困了我们组至少五年。五年,换了三茬人,谁都没吃透。你来了两趟,全给捅破了。”
顾昭昭没接话。
她从帆布包里掏出笔记本,翻到夹着标签的那一页。
“吴所长,衬底的事交给你继续跑。我今天来,还有另一件事。”
她走到实验室角落那块积了粉笔灰的大黑板前。
“T/R组件。”
吴建华愣了一下。
顾昭昭拿起粉笔,没打底稿,直接落笔。
第一根线条落在黑板左侧。
功率放大模块。
她画的不是原理框图,是实际的单片电路拓扑。
粉笔在黑板上刷刷地响。
吴建华站在三步开外,一开始还能跟上她的节奏。
画到第二个模块——低噪声放大器的时候,他的眉头皱起来了。
因为他看出来了。
这个低噪声放大器的拓扑结构,跟他见过的任何一篇文献都对不上。
“这个级联结构……”
吴建华脱口而出,“噪声系数能做到多少?”
“一点二dB。”
顾昭昭头都没回,粉笔没停。
吴建华的手往裤兜里一插,又抽出来,攥了攥拳头。
现在全世界砷化镓低噪声放大器最好的水平,噪声系数在二点五到三dB之间。
她随手画出来的东西,直接把世界纪录往前蹚了一大截。
第三个模块——移相控制器。
顾昭昭的粉笔速度不减。
最后,她在三个模块之间画上互连线路,用虚线框把整个版图框在一起。
框的右下角,写了四个字——
单片集成。
粉笔搁下。
她拍了拍手上的灰,转过身。
整块黑板写得满满当当。
实验室里,不知什么时候多了七八个人。
都是吴建华组里的研究员,不知谁喊来的,站在后头,瞪大了眼睛盯着黑板。
没人说话。
有个年轻研究员手里端着搪瓷缸子,水早凉了,一口没喝。
吴建华走到黑板前,眼睛从左扫到右,又从右扫到左。
他伸手,指着移相控制器和功率放大器之间那条互连线路。
“你把移相器和功放集成在同一块芯片上?”
“对。”
“不走混合集成,全部单片化?”
“对。”
吴建华的手悬在半空,停了好几秒。
“顾总工。”
他把声音压下来了。
“这个思路……我们所里没人想到过。美国军方实验室去年发的最新论文,T/R组件还是混合集成,功放和移相器分开做,最后拼一块儿。”
“你这个方案,是把所有核心功能塞进一块芯片里。”
他转过身,看着顾昭昭。
“这至少领先十年。”
顾昭昭把粉笔搁回粉笔槽。
“不是'至少'。”
她拿起帆布包,把笔记本装进去。
“就是十年。”
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