而且原料易得。重铬酸钾是常用化工原料,明胶更不用说。
“王工,”他忽然问,“如果不用胺类敏化,直接用重铬酸盐,感光性差多少?”
“差很多。”王技术员说,“可能需要曝光时间延长几倍,而且线条边缘不锐利。”
“但如果我们的光刻机曝光能量足够强呢?”
“那......也许可以试试。”王技术员不太确定,“但赵总工,这东西真不行。国际上的光刻胶都是专门的感光树脂,分辨率能达到微米级。咱们这个,可能连十微米都做不出来。”
“先别管国际上。”赵四说,“咱们的目标是做出能用的芯片,不追求性能多好。十微米的线条,对4位处理器来说,够不够?”
他看向陈启明。
陈启明皱眉想了想:“4004的最小线宽是8微米。如果咱们放宽到10微米……芯片面积会大一些,但功能应该能实现。”
“那就先解决有无问题。”赵四拍板,“王工,你带几个人,全力攻关重铬酸盐明胶。目标是:一、配方稳定,批批能用;二、分辨率尽量高;三、寿命尽量长。”
“好……我试试。”王技术员压力很大。
“不是你一个人。”赵四说,“林雪,你配合王工,负责测试。每配一批胶,马上上机试,记录效果。张卫东,你改造光刻机的曝光系统,提高紫外光强度,补偿感光度不足。”
“明白!”
“陈启明,你调整设计。”赵四继续说,“既然工艺能力有限,咱们就把设计放宽。线宽统一加到10微米,间距也放宽。先保证能做出来,再谈性能优化。”
“行。”
任务分下去,车间又动起来了。但气氛不一样了。之前是为提高良品率奋斗,现在是为生存奋斗。
王技术员的小组当天就配了五批胶,每批配方稍有不同。重铬酸盐浓度、明胶比例、水浴温度、搅拌时间……全都记录在案。
林雪带着人一批批试。效果确实不理想。有的胶涂不均匀,有的曝光后根本硬不起来,有的显影时整片脱落。
到了下午,终于有一批勉强能用。在硅片上曝光后,能形成模糊的图案,虽然线条边缘像狗啃的一样,但至少是个图案。
“赵总工,您看。”林雪把晶圆递过来。
赵四对着光看。线条很粗糙,有的地方宽,有的地方窄,但连续性是好的。
“能蚀刻吗?”
“试了,能。”林雪说,“但蚀刻后的线条更难看,而且有钻蚀现象。”
“先不管美观。”赵四放下晶圆,“用这个胶,做一片完整的芯片,从开始到结束,全过程走一遍。看最终能不能出管芯,能不能测试。”
“现在?”
“现在。”
整个车间都动员起来。这是第一次用自制光刻胶走完整流程,每个人都紧张。
涂胶、前烘、曝光、显影、后烘、蚀刻……一步接着一步。王技术员全程跟着,脸色煞白,手都在抖。
赵四没催她,只是站在旁边看。
蚀刻完成时,天已经黑了。硅片上传质层上,出现了歪歪扭扭但完整的电路图案。
“成了!”有人小声说。
“还没完。”陈启明很冷静,“还有扩散、离子注入、金属化、划片、封装、测试。差一步都不算成。”
但他眼里有光。
夜里十点,第一片用自制光刻胶制作的管芯终于出来了。丑得让人不忍直视,但毕竟是完整的。
测试台前围满了人。张卫东把管芯夹在探针台上,接通测试仪。
“上电。”
指示灯亮了。
“测电源电流。”
“正常。”
“测基本功能……”
一项项测下来。虽然性能参数惨不忍睹。速度只有设计值的三分之一,功耗却高了一倍,但所有基本功能都实现了。这是一个能工作的、虽然很烂的4位处理器核。
当最后一项测试通过时,车间里爆发出欢呼声。
“成了!真成了!”
“土胶也能造芯片!”
王技术员一屁股坐在地上,眼泪刷地流下来。她五十多岁的人了,哭得像个孩子。
赵四走过去,扶她起来:“王工,辛苦了。”
“不辛苦……不辛苦……”王技术员抹着眼泪,“我就是……就是没想到,真能行……”
“这只是第一步。”赵四说,“胶的性能还得优化。但至少证明,路走得通。”
他转向所有人:“同志们,今天咱们证明了,没有进口光刻胶,咱们也能造芯片!用土办法,用笨办法,但能造出来!”
“但这胶太差了。”陈启明实话实说,“良品率估计连1%都不到,性能也差。”
“差不怕。”赵四说,“先解决有无,再解决好坏。王工,你们组接下来的任务,就是优化配方。林雪配合测试,张卫东配合设备改造。咱们的目标是。一个月内,把土胶的良品率提到5%,三个月内提到10%。”
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