工件台又一次加热硅片,给工件做了一次坚膜,加固已经保留的光刻胶,进一步清除不需要的那部分胶以及其他成分的残留物。
坚膜完成之后,硅片被再次从头开始,开始了第二次的光刻流程,用的还是那块标准掩模。
显影完成后,二次光刻的光刻胶被固化,多余部分被清除,硅片被送到了显微镜下。
刚刚把硅片表面的清晰显微图像跳出来,马娟就语带欣喜的啊了一声。
“师兄,有了有了,能看出来,精度好高啊!”
马娟一边瞄着显微镜,一边嘴里喊着。
对于套刻精度高这一点,高振东是有所预计的,决定套刻精度的主要就是工件台,而三轧厂的一帮老师傅大发神威,将工件台的定位精度搞到了1.5μm。
而东北光学所的光学系统图形畸变只有1个μm不到,这两者结合起来,套刻精度绝对差不了。
不过估计归估计,在没看到真正结果那一天,谁都不敢彻底把心放下来。
听见马娟的话,高振东哈哈大笑:“来来来,我看看。”
马娟从显微镜下让开,高振东把眼睛凑到显微镜的目镜外,显微镜里甚至能看到他自己的眼睫毛,但他现在明显没有闲心观察自己的睫毛是否好看,急着往视场里看去。
显微镜里,两次光刻的痕迹非常明显,一条叠在另一条上面,重合度非常高。
两次光刻的痕迹,两边各露出来一小部分,这部分的单边宽度,基本上就是套刻误差了,粗粗看去,目测连整个线宽的一小半都不到。
“好!太好了!马娟,你们选取一些典型点位,要覆盖到整个硅片,马上做个比较全面的测量比较。”
另外一个试验人员走了上来,和马娟一起,一边找点,一边测量,一边记录。
时间的相对论在这里体现得淋漓尽致,马娟她们觉得时间过得很快,而等结果的高振东等人觉得时间过得太慢了。
又快又慢的一段时间过去后,试验人员在计算机面前坐下来,开始将数据输入计算机,这种简单统计分析,他们都是直接在源代码里敲数据。
处理算法的C代码早就写好了,现在他们就是在往一个数组里填数据而已。
这种办法,好就好在处理算法可以随时根据需要修改。
键盘声啪啪作响,现场人员的心情反而安定下来,从刚才他们测量中报的数来看,这个结果差不了。
随着最后一个数据输入完毕,马娟启动了编译-运行指令。
算法过于简单,没有带来任何调试上的麻烦,很快,屏幕上就跳出了一个数字。
编过临时程序的人都懂,怎么简单怎么来,这个数字甚至不带任何单位。
“1.97”。
其实小数点后一位就够了,那个没有写出来的单位,是μm。
2μm!
虽然早有所料,但是当这个数字跳出来的时候,高振东还是哈哈大笑了起来。
“哈哈哈……好!太好了!”
这个套刻精度,已经超出了当前所需,PMOS套刻次数少,其实不严格的说,10μm的分辨率下,5μm的套刻精度都是够用的。
现在,高振东可以直接宣布,我们的第一代PMOS工艺集成电路,线宽是10μm。
这个线宽听起来不咋样,但是举个例子就知道它的用处了,DJS-59的原型,那片金色的C8008,它的工艺就是10μm-PMOS!那一小片芯片上,晶体管数量是6000+。
而首个4Kbit的DRAM,工艺是8μm-NMOS,虽然是NMOS,但是并不意味着只有NMOS才能用于S和NMOS的最大区别是开关方向相反,而且NMOS开关速度比PMOS要快2.5倍左右。
但是这是61年,PMOS慢点又不是不能用。
可惜那两片芯片出现的时候,高振东还没法锁定兑换的能力,但是这没有关系,还是那句话,行业初期,主打一个简单凑合能用就行,设计的核心难度不大。
DJS-59的晶体管的电路,其实基本上和C8008内是一模一样的,现在高振东要做的,就是把这个结构还原到光刻掩模上去。
不过这是个力气活儿,高振东一个人是搞不成的,太浪费时间了,这个事情,可就落在京城工大这一届的部分大四学生头上了。
原本高振东的考虑是光刻机不敢太乐观,初期预计是50μm左右,后来看到三轧厂的老师傅和东北光学所如此给力,才把SZ61XXX系列芯片头三片改为了20μm。
现在扎扎实实的10μm有望,那不得乐死,就算得先教半年学生,再画上个一年两年的图,那也是一个字儿――值!
而且有了这些基础,能搞的事情,可就多了,比如自动化人的最爱――单片机。
不过不论是CPU化的DJS-59也好,还是单片机也好,都还需要时间,至少得等两样东西。
――集成电路工艺的真正成熟、芯片的完整设计。
尤其是单片机,这东西看起来和通用CPU差不多,但是在当前的运算速度之下,最好使用另外一个结构――哈佛结构。
相对冯.诺依曼结构来说,这个结构的效率更高一些。
这些都是后话,现在的当务之急,是把光刻机投入到集成电路工艺中去,尽快让整条集成电路的工艺成熟,至少先生产出一定数量的基础数字逻辑芯片,让大家用起来。
别看这东西基本全手工,但是产量在这个年代来说并不低了,当然,和后世全自动光刻生产线没得比。
按照一片逻辑电路芯片使用5mm*5mm硅片面积来粗略计算的话,一片130mm晶圆能生产出500枚芯片来。
别看5*5这个面积很小,实际上在10μm工艺下,它几乎能生产类似74全系列的数字逻辑芯片了,大部分数字逻辑芯片最耗费硅片面积的部分,其实是它的线路引出的压接点。
如果说CPU、单片机都还有那么一点遥远的话,那对于大部分常用数字逻辑电路来说,到了这个阶段,制约它的就主要是芯片的设计速度有多快了,毕竟数字逻辑电路这个家族实在是有些庞大。
对于这个事情,高振东倒是早有安排。
穿着防护服,又在超净室内,这让高振东不太方便宣布样机已经成功。
看着玻璃窗外焦急的全体光刻机课题组同志,不忍他们久等的高振东灵机一动,拿起纸笔,写下了三个大字。
“成功了!”
高振东拿起这张纸,对着超净室内和外面的所有同志打着转展示了一圈。
如果说超净室内的同志对于结果已有所预料而显得镇定一些的话,那窗外那批因为信息差而处于未知之中的同志,看见这三个字就欢呼雀跃起来。
“成了成了!”
“终于成功了!”
“这个东西很重要吧,你看高总工都那么着紧。”
“那可不,我估计这个啊,至少又是一个科技奖。”
“没想到我车了一辈子的铁疙瘩,临老来,还能搞科学了。”
“我也没想到啊,叮叮咣咣了一辈子,到现在我都不相信这个东西里面也有我的份儿。”
“你这就是心太小了,你没听上面说嘛,咱们有的是力量。”
“是是是,你心大,那特么你手抖个啥?几十年的老伙计了,谁还不知道谁啊。”
外面的同志们说着笑着,不知道是谁起的头,慢慢的齐声唱起了一首歌来。
“咱们工人有力量,嘿,咱们工人有力量……”
“……”
“改造得世界变呀么变了样,哎嘿!”
“……”
“为了求解放!哎~嘿!哎~嘿!”
“……”
歌声中有男有女,有老有少,有拿铁锤的,也有拿书本的,有的站在机器边,有的身处电脑前……
简洁明快,铿锵有力的歌声在光刻机试制车间中响起,声震四壁。
随着最后一声“嘿!”落下,所有的同志站在一起,看着高振东,热烈鼓起掌来。
高振东满脸喜色,等大家稍微安静下来,他示意试验人员关机收尾,走进隔间脱下防护服。
从超净室中走出来后,高振东安排了一位同志去张罗吃饭的事情,规矩不能破,哪怕只能吃糠咽菜,也得聚一顿,更别说现在比吃糠咽菜可强多了。
然后他转身对马娟道:“马娟,你继续多做几组试验,看看稳定性怎么样。然后你和易师傅准备准备,这台设备接下来需要转场,你们整个组除了做好转场准备之外,还要做好准备,核心骨干要到相关的兄弟厂去支援一段时间。”
接下来的事情,自然就是将设备迁移到1274厂去,在那里,作为关键节点,直接融入到整套的集成电路工艺中。
在这个过程中,不论是制造、安装、调试、使用的课题组骨干成员,都得入驻1274厂,应对各种环境问题和突发状况,一直要到光刻机在1274厂的同志们手上用熟练了,才能撤回来。
两人点头应是,高振东看向各位同志:“那啥,虽然大家都知道了,但我还是正式宣布一下吧,哈哈,GK-61接近式10μm光刻机,成功了!同志们辛苦了!现在先享受一下成功的喜悦吧,中午老规矩,老规矩,大家懂的。”