秘密泄露的阴霾,笼罩在红星所上空。
但“星河计划”这台庞大的机器,反而运转得更加有力。
泄密事件敲碎了最后的幻想,所有人都明白,能依靠的,只有自己。
年月初,一场关键会议在红星所召开。
刘星海教授站在“o厂总体规划图”前,手指重重地点在图纸上。
“模拟线让我们知道了什么不该做、最差要做到什么程度、哪些地方必须死守。现在,我们要进入下一阶段,弄明白具体该怎么做、能做到多好、会遇到哪些真正的难题。”
他转过身,目光扫过在场所有人,丘岩、李怀德、陈光远、宋颜,以及红星所核心团队、前来支援的专家组、梁先生及其团队的核心成员。
刘星海教授介绍建设目标:“在红星所的集成电路实验车间,建成一条具备完整微米工艺验证能力的集成电路研中试线。这不是模拟教学,这是真实芯片的预产房。”
“我们的核心目标是打通全流程、验证工艺窗口、培养淬火团队、暴露所有问题。产出可复制、可转移的成套工艺文件,以及搞清楚o厂建设与运行需要规避的问题。”
刘星海教授加重语气:“标准要向o厂设计指标看齐,甚至在某些环节要更严苛。洁净度目标,整体力争cassooo,光刻、键合等关键区域局部必须达到cassoo。温湿度控制、振动抑制、物料纯度管理,全部比模拟线提升一个数量级。梁先生的团队将全程参与设计与施工监督,把这里当作o厂核心车间的一次全尺寸、全要素的实战演练。”
他看向墙上的日历:“在年月,中试线必须建成,必须出片,必须形成成套文件。这是我们向国家立下的军令状,也是‘星河计划’能否从图纸走向实体的关键一跃。”
会议室里鸦雀无声,只有钢笔划过笔记本的沙沙声。
时间紧迫,任务重大。
每个人都感受到巨大的压力,但更多是兴奋。
终于,要动真格的了。
刘星海教授定调后,宋颜开始介绍具体要求:“月产能目标,o到oo片英寸硅片,足够了。它的核心价值不在量,而在‘质’和‘知’。”
他无奈地笑了笑:“至于设备来源,依然是‘八国联军’。仿制的扩散炉,改造的真空泵,从旧仓库淘来的老式坐标台,还有我们自制的‘掐丝珐琅’控制柜和脉冲电机驱动模块。突出两个特别:改造和适配。”
投影上显示车间布局草图:“初步规划,分六个功能区。”
宋颜教授一一介绍。
核心区是光刻与图形转移,半接触式光刻机是心脏,由长光所提供最新改进型。
掩模版是当前最大短板,采用“过渡方案”,短期利用哈工大改造的高精度绘图仪,在红色橘皮薄膜上绘制放大oo倍至ooo倍的电路图案,再用长光所的精缩相机,分步缩微至实际尺寸,制作铬版或硬薄膜版。
版基采用国产光学玻璃,平整度需经过严格筛选。
同时,上海感光厂尝试利用其特种电影胶片作为低成本、一次性掩模版,用于非关键层或操作员培训。
涂胶显影采用半自动匀胶台,真空吸附硅片,转可调。
显影采用定时刻浸槽,定时精度需达到秒级。
在薄膜区,氧化扩散采用国产三管卧式扩散炉,温度控制依赖红星所工业监测实验室研的“掐丝珐琅”数字监测与继电器逻辑控制系统,目标控温精度±°c。
化学气相沉积使用真空所提供的石英管反应室,外围包裹自制电阻炉加热。
设备简陋,但对气流、温度均匀性要求极高。
物理气相沉积即真空镀膜,用于金属铝电极的蒸,蒸源为简单的钨丝篮。
在掺杂区,离子注入机是“宝贝疙瘩”,由兰州o所提供的原理样机,极其珍贵,也极不稳定,大部分时间可能处于“调试”或“维修”状态。
因此,主流掺杂工艺仍依赖固态源扩散,使用硼微晶玻璃片、磷钙玻璃片作为掺杂源,在扩散炉中进行。
关键监控手段是四探针测试仪,测量薄层电阻,反推掺杂浓度与均匀性。
刻蚀区以湿法刻蚀为主。
计划设立一排耐酸碱通风橱,内置石英或聚四氟乙烯刻蚀槽,用恒温水浴锅控制刻蚀液温度在±o°c范围内。
同时,探索干法刻蚀,利用一台由无线电研究所协助改造的简易等离子去胶机,尝试用于关键尺寸图形或新材料的研究。
在金属化与互联区,真空镀膜机蒸镀铝电极后,使用一台小型合金炉,在特定气氛下进行铝-硅接触的合金化处理,降低接触电阻。
引线键合是真正的“手艺活”。
自动键合机原理样机尚未成功,只能依赖手工。
在双筒立体显微镜下,操作员用特制的热压劈刀或金丝球焊笔,进行精密的热压键合或球焊。
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这一环节,对操作员的手稳度、眼力、技巧和心理素质,是终极考验。