桂花风里敲晶圆:一场不一样的实验室开放日
九月底的南京,风一吹就是满街桂花甜。我凑着朋友圈的报名信息,蹭了一场本地高校微电子学院的实验室开放日。本来没抱太大指望——以前也去过几次,要么是大佬站台讲一小时听不懂的术语,要么是隔着防弹玻璃看最贵的设备拍张照,领个印logo的帆布袋就走。这次不一样。
微电子实验室开放日防静电入口
我当时差点叫出来。报废的也是晶圆啊,以前只在纪录片里见过,亮闪闪的一大盘放在操作台上。挤过去伸手摸,薄得像家里的骨瓷盘,表面磨得平平整整,凉得扎手。上面还留着之前刻好的芯片电路,对着光能看到细碎的格纹,像把整个星空压在了一块硅片上。有人问,报废的不都是要收走处理吗?小姑娘笑,说平时攒下来就是给开放日准备的,放着也是放着,让大家摸一摸,比讲十句“硅是半导体”管用多了。
实验室开放日新手晶圆切割体验台
我划开那道痕,轻轻一掰,晶圆就分成了整齐的两片。断面亮得反光,拿在手里轻得像一片树叶。原来这么金贵的东西,核心步骤就是这么一下下的校准,很多参数还是工程师一代代试出来的,不是买个最贵的机器就能全自动搞定。很多科普一讲芯片就把所有光环堆给光刻机,好像有了光刻机就能造得出所有芯片。其实不对,从一块沙子里的硅,到手里能用的芯片,每一步都有门槛,每一步都要一点点啃。开放日把这些不起眼的步骤摆出来给你看,比吹大佬吹设备有用多了。不过话说回来,我之前去的另一场开放日,整个展厅最显眼的位置就是光刻机的大模型,旁边连个说明都没有,就标了造价,除了拍个照发朋友圈,谁能记得住什么?
开放日最该开放的,从来不是设备
这次活动里来了好多初中生高中生,还有带着娃的家长。有个上初二的小朋友,拿着自己切的晶圆片,追着博士生问了快二十分钟,问这个能做太阳能板吗,能做发光的钥匙扣吗,小姑娘都耐心答了,最后还送了他一片切好的微型LED,说你回去接个纽扣电池就能亮。我站在旁边看,突然想明白,实验室开放日到底是开给谁的?不是开给同行交流的,不是开给领导视察的,是开给对技术还好奇的普通人的。把实验室的门打开,把你平时藏在无尘间里的活拿出来,让普通人摸一摸碰一碰,知道我们的实验室不是只写论文,是真的在做能用到我们手机里、汽车里的东西,这种信任感,比十篇科普文章都管用。当然也有问题。说实话,现在能真的让你上手摸的开放日太少了。大部分要么怕你弄坏设备,要么怕出安全问题,隔着八丈远就拉起警戒线,只能看不能碰。还有的办成了招生宣讲会,全程讲我们学院发多少论文拿多少项目,听完了没人记得实验室里到底在做什么。还有些开放日,过度商业化,拉着一堆企业来卖课卖产品,进去转一圈全是发传单的,好好的技术分享变了味。这些都是误区,对吧?开放的核心,是把“我做的东西”摆出来,让你靠近,不是拉着你买单,也不是拉着你给我点赞。那天走的时候,我把自己切的晶圆片串在了钥匙上,凉丝丝的,太阳一照还反光。风从学校的梧桐树上吹下来,裹着桂花的甜味,路过食堂还闻到了糖炒栗子的香味。你说技术离我们远吗?以前我觉得远,那些实验室里的东西,都是电视里的新闻。现在我把这块小硅片挂在钥匙上,天天摸得到,就觉得很近。原来下一代的芯片,下一代的技术,就是从这些实验室的操作台上,一点点磨出来,一点点走出来,走到我们每个人手里的。这种感觉,才是实验室开放日真正该给的东西啊。
进门先踩了一脚防静电胶带
登记完过门禁,保安大哥没拦着,直接指了指门口地上的胶带,“踩三下,消了静电再进啊,里面的家伙娇贵。”说实话我当时就愣了。哪次开放日不是铺着干净的红毯,就怕你踩脏了人家地板?这次直接把防静电脚垫摆门口,让你自己踩,那就是真的欢迎你进干活的地方,不是逛展厅。走廊尽头的门推开,没有刺鼻的消毒水味,就是有点淡淡的无尘服的纤维味,空调开得足,吹得人后颈凉。带我们的博士生小姑娘,扎着高马尾,手里攥着个扩音器,不说套话,第一句就是“今天给你们准备了二十块报废测试晶圆,人人都能摸,等下还能上手切小片带走。”
微电子实验室开放日防静电入口
我当时差点叫出来。报废的也是晶圆啊,以前只在纪录片里见过,亮闪闪的一大盘放在操作台上。挤过去伸手摸,薄得像家里的骨瓷盘,表面磨得平平整整,凉得扎手。上面还留着之前刻好的芯片电路,对着光能看到细碎的格纹,像把整个星空压在了一块硅片上。有人问,报废的不都是要收走处理吗?小姑娘笑,说平时攒下来就是给开放日准备的,放着也是放着,让大家摸一摸,比讲十句“硅是半导体”管用多了。原来造芯片不只有光刻机一件大事
很多人一提起芯片实验室,第一反应就是找光刻机。对,这次开放日也摆了光刻设备的模型,不过没人拉着你夸这个设备多贵多厉害,反而拉着你看前面的步骤——晶圆减薄。什么叫晶圆减薄?说白了就是把刚做出来的厚硅片,磨到我们需要的厚度。你现在手机里的芯片,薄得像一张纸,靠的就是这一步。以前我以为这一步就是随便磨磨,没想到讲究这么多。磨太狠,碎了。磨偏了,整个晶圆废了。转速差一点点,最后的良率就能掉十几个百分点。带我们做体验的师兄,拿了一块已经磨到一半的晶圆,让我们拿金刚石笔轻轻划。我攥着笔,手都抖,就怕一不小心给掰断了。师兄在旁边笑,说你们平时拿手机刷视频,不会想到你手里的手机芯片,就是这么一点点磨出来的对吧?
实验室开放日新手晶圆切割体验台
我划开那道痕,轻轻一掰,晶圆就分成了整齐的两片。断面亮得反光,拿在手里轻得像一片树叶。原来这么金贵的东西,核心步骤就是这么一下下的校准,很多参数还是工程师一代代试出来的,不是买个最贵的机器就能全自动搞定。很多科普一讲芯片就把所有光环堆给光刻机,好像有了光刻机就能造得出所有芯片。其实不对,从一块沙子里的硅,到手里能用的芯片,每一步都有门槛,每一步都要一点点啃。开放日把这些不起眼的步骤摆出来给你看,比吹大佬吹设备有用多了。不过话说回来,我之前去的另一场开放日,整个展厅最显眼的位置就是光刻机的大模型,旁边连个说明都没有,就标了造价,除了拍个照发朋友圈,谁能记得住什么?开放日最该开放的,从来不是设备
开放日最该开放的,从来不是设备
这次活动里来了好多初中生高中生,还有带着娃的家长。有个上初二的小朋友,拿着自己切的晶圆片,追着博士生问了快二十分钟,问这个能做太阳能板吗,能做发光的钥匙扣吗,小姑娘都耐心答了,最后还送了他一片切好的微型LED,说你回去接个纽扣电池就能亮。我站在旁边看,突然想明白,实验室开放日到底是开给谁的?不是开给同行交流的,不是开给领导视察的,是开给对技术还好奇的普通人的。把实验室的门打开,把你平时藏在无尘间里的活拿出来,让普通人摸一摸碰一碰,知道我们的实验室不是只写论文,是真的在做能用到我们手机里、汽车里的东西,这种信任感,比十篇科普文章都管用。当然也有问题。说实话,现在能真的让你上手摸的开放日太少了。大部分要么怕你弄坏设备,要么怕出安全问题,隔着八丈远就拉起警戒线,只能看不能碰。还有的办成了招生宣讲会,全程讲我们学院发多少论文拿多少项目,听完了没人记得实验室里到底在做什么。还有些开放日,过度商业化,拉着一堆企业来卖课卖产品,进去转一圈全是发传单的,好好的技术分享变了味。这些都是误区,对吧?开放的核心,是把“我做的东西”摆出来,让你靠近,不是拉着你买单,也不是拉着你给我点赞。那天走的时候,我把自己切的晶圆片串在了钥匙上,凉丝丝的,太阳一照还反光。风从学校的梧桐树上吹下来,裹着桂花的甜味,路过食堂还闻到了糖炒栗子的香味。你说技术离我们远吗?以前我觉得远,那些实验室里的东西,都是电视里的新闻。现在我把这块小硅片挂在钥匙上,天天摸得到,就觉得很近。原来下一代的芯片,下一代的技术,就是从这些实验室的操作台上,一点点磨出来,一点点走出来,走到我们每个人手里的。这种感觉,才是实验室开放日真正该给的东西啊。