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地基是有了,可盖楼还得有图纸,还得有把图纸印上去的本事。这又回到了那个老问题——光刻。
要在这么小的一块硅片上,刻出成百上千个晶体管的线路,线条细得连头发丝的十分之一都不到。
靠人手画?那得累死一万个微雕师傅。
靠刀刻?哪有那么细的刀?
钱所长这次带来的图纸,铺满了整整一张大桌子。
那是一张放大了几千倍的电路图,上面密密麻麻的全是线条和方块。
“曲总工,这就是我们要刻的东西。”钱所长指着那张巨大的图纸,“现在的问题是,怎么把这大家伙,缩小一万倍,原封不动地搬到那块指甲盖大小的硅片上?”
“洋人用的是光刻机。”钱所长叹了口气,“那是比坐标磨床还精密的玩意儿。用紫外线做刀,用透镜做笔。咱们……咱们连个镜片都磨不出来。”
曲令颐看着那张图纸,脑子里飞快地转着。
光刻机。
说白了,就是一个超高精度的照相机,只不过它是反着用的。
照相机是把大的风景缩进小的底片里。
投影仪是把小的底片放大到大的屏幕上。
光刻机,就是要把大的图纸,经过缩微,再缩微,最后投影到硅片上。
“咱们没有光刻机,但咱们有显微镜。”
曲令颐突然转身,看向那台刚组装好不久的电子显微镜旁边,还放着几台当初为了配合研发买来的进口光学显微镜。
虽然倍数不高,但那镜头也是德国产的,光学素质极好。
“要是把显微镜倒过来用呢?”
“倒过来?”钱所长和龚工都愣了。
“显微镜是把下面的小东西放大到眼睛里。要是咱们把光源放在目镜这就,让光倒着走,经过物镜缩回去,不就能把上面的大图纸,缩小投影到底下了吗?”
这思路,野。
但符合光学原理。
光路是可逆的。
“那感光呢?”钱所长提出疑问,“洋人有专门的光刻胶,咱们没有。没有那层能感光的胶,光投下去了也就是个影子,留不住啊。”
“胶?”
这回轮到刘秀芝说话了。
她在旁边听了半天,虽然不懂什么光学,但听到“胶”这个字,她来了精神。
“曲总工,咱们印染车间,前段时间为了印那个复杂的碎花布,不是搞了一种什么……感光胶吗?就是那种见光变硬,不见光能洗掉的胶?”
曲令颐猛地一拍脑门。
灯下黑啊!
印染行业用的丝网印花感光胶!
虽然那个精度低,那是用来印布的,颗粒粗。但原理是一模一样的!
“秀芝,你立大功了!”曲令颐抓着刘秀芝的肩膀晃了两下,“快,去把咱们印染实验室配胶的老师傅请来!”
“还有,去电影制片厂,找几个搞缩微胶片的专家!”
……
三车间里,又搭起了一个黑屋子。
这就是咱们的“黄光室”。
因为感光胶对别的光敏感,只能在黄光下操作。
屋子里弥漫着一股香蕉水和胶水的混合味道。
那台光学显微镜被架高了,上面接了个特制的长筒子,顶端是个专门找来的高亮度紫外线灯泡。
下面,是一个经过坐标磨床精密加工的移动平台。
这就是曲令颐的“手搓光刻机”。
看着有点不伦不类,像个拉长了脖子的怪鸟。
操作台上,钱所长正紧张地盯着秒表。
曲令颐戴着护目镜,手里拿着那是用电影制片厂的高分辨率缩微胶片做出来的“掩膜版”。
这掩膜版,就是那张巨大电路图的缩小底片。
“涂胶!”
刘秀芝穿着无尘服,小心翼翼地把那块灰色的小硅片放在一个旋转的转盘上。
滴上一滴特制的感光胶。
转盘飞速旋转,“嗡”的一声,离心力把胶液甩开,在硅片表面形成了一层极薄、极均匀的膜。
这叫旋涂。
虽然是土设备,但这转盘的电机可是用了最好的稳速电路,稳得一批。
“烘干!”
放进烤箱,烤几分钟。
“曝光!”
把涂好胶的硅片放到显微镜的物镜底下。
上面的紫外灯亮了。
那光线穿过缩微胶片上的电路图案,经过透镜的层层缩小,最后精准地聚焦在硅片表面的胶膜上。
看不见。
因为太小了。
而且光化学反应是无声无息的。
只有秒表在“滴答滴答”地走。
“停!”
时间到。
曲令颐关掉灯,迅速把硅片取出来,扔进旁边的显影液里。
这一步最关键。
要是胶没配好,或者曝光时间不对,这图案就糊了,或者是根本显不出来。
大家伙围着那个小小的搪瓷盘子,大气都不敢出。
液体晃动。
慢慢地,在黄色的灯光下,那块原本光秃秃的硅片表面,开始浮现出一些极其细微的纹路。
那种感觉,就像是在暗房里洗照片,看着影像慢慢浮现出来一样神奇。
龚工拿着放大镜凑过去看。
看了足足有一分钟。
然后猛地抬起头,满脸通红,嘴唇哆嗦着说不出话来。
“咋样?咋样?”钱所长急得直跺脚。
“神了……”龚工把放大镜递给钱所长,“这线条……比头发丝还细!而且边缘整整齐齐,一点毛刺都没有!”
钱所长接过来看了一眼。
眼泪哗的一下就下来了。
他看到了那一个个清晰的方块,那一条条连通的线路。
这就是电路。
这就是能让电子在里面奔跑、计算、控制的迷宫。
咱们用缝衣服的线切出了片子,用印花布的胶印出了电路,用看细菌的镜子刻出了芯片!
这简直就是工业史上的奇迹!
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