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继祖也很高兴,问:“光刻机大概什么时候能够研制出来?”
张红卫说:“应该差不多快了,目前光源、光路系统、单片机以及传感器、单片机系统都已经到位。”
“预计设备的其他部分也差不多快完工了。”
“预计还要再有一两个月,差不多就可以开始组装。”
在光刻机研制紧锣密鼓进行的同时,芯片产业自动化的其他研究项目也在同步进行中。
例如,制备高纯度硅粉的方法,在张红卫的要求下,采用的是化学工艺的三氯氢硅还原法。
这种制备方法有如下几个优点:
首先是可以大规模工业化生产。
其次是可以制备出高纯度的多晶硅,纯度甚至可以达到百分之九十九点九以上。
相比之下,物理工艺虽然可以保证颗粒的球形化和无定型率,但在纯度和粒径控制方面存在一定的局限性。
而且,物理工艺提纯硅粉也不太适宜大规模生产。
高纯度硅粉制备完成之后,还要使用单晶炉来进行单晶硅片的制造。
先进的单晶炉同样具有技术难点。
它的主要的技术难点就是温度控制、杂质控制和设备精度等方面。
单晶炉温度的控制是单晶硅生长过程中的关键因素。
它要求纵向温度梯度要大,这是单晶生长的驱动力。
而径向温度梯度需要控制得较小,以避免热应力导致的位错和晶体失败。径向温度越大,拉晶越难,因此需要精确地控制热场的温度分布。
杂质控制也是单晶培育的一个技术难点。
在单晶硅的生长过程中,需要掺入一定量的电活性杂质来控制导电类型和电阻率。
但是,重金属和非金属杂质的存在也会严重影响PN结的性能,所以就需要严格控制杂质的含量和分布。
只有这样才能确保单晶硅的质量。
要想实现精准度工艺和温度控制,这就需要先进的传感器,诸如温度传感器、压力传感器以及位置传感器等。
当然,还需要先进的单片机来实现精准的信息处理和反应。
张红卫只有一次从次元训练空间实验室带回实验成果的机会,现在已经使用过了。
没办法,他只能是在现实世界来解决这个问题。
他解决问题的方法就是:先把光刻机给组装起来。
光刻机有了之后,其实也完全可以先用实验室老方法造出硅晶片。然后再用光刻机造出先进制程的传感器芯片和单片机芯片。
当然,这就还需要解决光刻胶等辅料的有无问题,另外就是刻蚀机、封装机也要跟上来。
但这些难度已经不算特别大。
尤其是刻蚀机,比起光刻机来,难度就小了太多。
时光匆匆,转眼就到了1979年的6月中旬。
光刻胶和刻蚀机等设备也初步研制成功。
光刻机也组装了出来。
张红卫就把消息打电话告诉四机部的负责人宋立功以及陆军方面负责人张成功等领导。
领导们得知这个消息之后,都大为振奋。
当天的下午,宋立功就来到了张红卫的实验室。
新组装出来的光刻机被安置在了一楼的一个大房间里。
这里安装的有严格的空气净化装置,进入房间的人都要穿上无尘服,戴上防静电帽和一次性橡胶手套。
宋立功进入房间,看着面前这个大机器,他有点儿吃惊:“这么大吗?”
张红卫笑道:“因为光源系统要足够强大,还要设置复杂的光路系统,机器就不得不造大一些。”
“咱们这台机器有两个工件台,可以独立或者同时运行。”
“另外,咱们准备加工比较大的芯片基材,一次性加工比较多的芯片。”
“比如,咱们这个机器加工用的晶圆基材可以达到300毫米,小芯片一次就可以加工几百个,而且加工的速度很快。”
正说着呢,张成功也穿着无尘服大步走了进来。
“红卫,这身衣服穿着真别扭,跟踏马孝衣似的。”
“哟!这就是你研制的那啥光刻机?”
张成功的眼睛一下子就瞪圆了。
张红卫笑着说:“领导体谅一下吧,光刻机所处的环境要求绝对的干净,不能有浮尘,不然容易增加残次品率。”
张成功围着光刻机转了一圈儿说:“这台光刻机的生产效率比咱们老式的会高多少?”
张红卫说:“理论上至少比咱们的老款光刻机快上百倍!”
“但最重要的是,它完全标准化自动化运行!”
“这就使得它的良品率会非常的高,而且,可以生产出非常先进的芯片!”
宋立功微笑着说:“先试生产一下看看怎么个情况。”
“如果真的表现十分的卓越,就可以向上