第230章 流片成功!

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  沈永健的指令瞬間激盪在車間內。

  剛剛因光刻機測試成功而鬆弛下來的氣氛,立刻被一種更緊張,更嚴肅的氣氛所取代。

  二代步進式光刻機的製成雖然令人振奮,但於沈永健以及在場眾人而言,一切只是開始。

  光刻機的研製一直都只是為了最終的目標,集成電路,也即初代的「晶片」。

  承載著數百個電晶體,電阻,電容及其互連關係的整個「系統」的第一次實體化嘗試,真正的成敗在此一舉。

  「偉森,江河,你們去把恆溫恆濕櫃裡的『581-3』掩膜版取出來!」

  「戴好手套,動作要穩!」

  聞言,張偉森和顧江河幾乎是跑著去的。

  小心翼翼地從特製的保護盒中取出那七片才製成的玻璃掩膜版。

  五天的時間,最終的版圖驗證是在當天夜裡靠著102機論證成功的。

  後續的掩膜版製成難度同樣極大,專門的特種石英玻璃也是哈工大雷校長上個月幫著突破的。

  一共由307個電晶體構成的中規模集成電路,所需掩膜版一共七片。

  每一片都代表著集成電路的一層結構。

  倘若這次流片失敗,不光掩膜版的工序需推倒重新再來,甚至連原先的版圖包括最早的電路架構與設計都需要重新考量。

  到底只是掩膜版工藝未達標,還有另外有系統性的漏洞,且沒法通過計算機進行錯誤排除。

  可以說,這次倘若失敗,帶來的工作量極大,起碼還得一個月的時間才能進行下一次流片試驗。

  而放到後世,超大規模的集成電路晶片研製,往往一次流片失敗,便是半年至一年以上的重新等待,是筆巨大的虧損。

  「邵文同志,啟動淨化系統,檢查環境參數。」

  沈永健目光轉向光刻機,開啟正式的工作安排。

  卓邵文熟練的操作下,車間頂部加裝的空氣淨化系統發出低鳴,開始持續過濾著微塵。

  「溫度22.5度,濕度42%,符合光刻要求!」

  …

  「克勤同志,上矽片。」

  周克勤此刻也已守在小型操作台旁,面前早已備好了數片經過嚴格清洗,氧化,並在塗膠機上均勻旋塗了光刻膠的矽圓片。

  在沈永健的示意下,用真空吸筆小心翼翼地取出一片,精準地放置到光刻機的工作檯上。

  工作檯在精密電機驅動下發出幾乎微不可聞的「嗡」聲,將矽片吸附固定。

  卓邵文此刻也操作起控制面板,巨大的顯微鏡目鏡被降下,屏幕上顯示出矽片邊緣的對準標記。

  張偉森與顧江河二人輪流將掩膜版極其謹慎地插入光刻機的專用夾具。

  此刻車間內人雖不少,但卻靜得可怕。

  都屏氣凝神,望著參與具體工作的幾位同志。

  「開始粗對!」

  沈永健的聲音低沉。

  工作檯和掩膜版架在步進電機的驅動下開始微動。

  很快矽片上的標記與掩膜版上的標記開始重合。

  「粗對完成。」

  …

  「進入精對!」

  隨著沈永健有條不紊的指揮,卓邵文緊聽其號令,在精調旋鈕上以幾乎難以察覺的幅度轉動。

  十幾秒的精細調整後,兩個標記完美重合!

  「對準完成!鎖定!」

  卓邵文的聲音帶著一絲不易察覺的顫抖,額角已滲出汗珠。

  「設置曝光劑量…啟動!」

  話音落下的瞬間,高強度的汞燈光源再次提亮,經過複雜的光路系統和那個嶄新的高精度物鏡,將掩膜版上的精細圖形按比例縮小,精確地投影到矽片表面的光刻膠上。

  被光線照射區域的光刻膠發生化學反應。

  整個曝光過程只有幾秒鐘,但紫光透過觀察窗映在眾人臉上,氣氛莊嚴而神聖。

  曹文三和曲嵩等人在一旁,下意識地咽了口口水。

  「步進!」


  第一個區域曝光完成,工作檯在精密導軌帶動下,精確移動一個晶片的距離,將下一個未曝光的區域移動到鏡頭下。

  對準系統再次快速進行局部微調,然後再次曝光。

  如此反覆,直到整片矽片的所有晶片區域都完成這一層圖形的曝光。

  張偉森緊盯著控制屏上的進度條,顧江河則緊張地記錄著步驟。

  12英寸的晶圓,光是一片步進曝光最終都耗時近一個半小時。

  三片晶圓全都完成後,時間早已到了下午一點多。

  曝光完成的矽片被吳培書迅速轉移至專用的熱板上進行短暫加熱,以穩定曝光圖形。

  之後則被其放入顯影槽進行顯影工作。

  一步步的流程之後,最終才進入蝕刻階段。

  一直到晚上六點多,三片晶圓的流片工作才結束。

  眾人無論是有操作工作的,還是車間內等待的同志,都已經空了一整天肚子。

  但這會兒眾人非但不累,反而愈發激動與緊張!

  隨著吳培書將蝕刻後剩餘的光刻膠徹底除去,清洗乾淨後的矽片被送到進口的高倍率顯微鏡下。

  沈永健此刻已等在此處,調整著顯微鏡的焦距,進行最後的測試工作。

  鏡頭在矽片表面緩慢移動,車間裡鴉雀無聲,只能聽到自己的心跳和呼吸聲。

  每個人都死死盯著沈永健的背影和他放在目鏡上的手。

  卓邵文,顧江海與吳培書等人也已退出操作區,等在邊上同樣大氣不敢出,眼神里滿是期待和忐忑。

  時間一分一秒過去,沈永健看得極其仔細,在幾個關鍵區域反覆觀察。

  由於低著頭的緣故,眾人雖看不到他表情,但卻能看到他眉頭不時的微蹙。

  這沉默的幾分鐘對所有人來說都無比煎熬。

  尤其是在沈永健緊鎖眉頭換第二片晶圓時,大家的心也跟著一點點往下沉。

  都難得見沈總工這般嚴肅臉色,難不成是失敗了?

  直至一刻鐘後,在沈永健將最後一片晶圓檢查完成,眉頭才舒展開來。

  在眾人的注視下,嘴角微微向上揚起,眼中閃爍著光芒,聲音帶著一種如釋重負的喜悅。

  「初次流片一共三片晶圓,第一片部分區域有毀損,算是失敗。」

  「還好後兩片的圖形清晰,線條完整,套刻精準,符合流片預期。」

  「我宣布『581-3』集成電路第一次流片…成功!」

  …

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