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第311章 第一片亮起的硅

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成了。”陈启明直起身,声音有点抖,“第一道光刻,成了。”

    车间里响起一片压抑的欢呼声。但很快又安静下来,大家都明白,这只是一小步。

    后面还有几十步。

    蚀刻、扩散、离子注入、金属化、钝化、划片、封装、测试……每一步,都像走钢丝。

    赵四下令:“按计划,二十片晶圆,全部走一遍流程。不要急,一步一个脚印。”

    车间里再次忙碌起来。每个人都知道自己的岗位,都知道该做什么。三个月的高强度磨合,让这支临时组建的队伍,有了惊人的默契。

    时间在流逝。

    窗外的天,从漆黑转为深蓝,又透出鱼肚白。上海醒了,城市的喧嚣从远处传来。但车间里的人,仿佛置身另一个世界,一个只有硅片、光刻胶、化学试剂和机器嗡鸣的世界。

    上午十点,二十片晶圆全部完成了前道工序。它们躺在净化柜里,表面已经布满了复杂的电路图案,只是还看不出是芯片,要等金属化完成后,铝线把各个晶体管连接起来,才能形成完整的电路。

    “金属化准备。”陈启明声音沙哑,他已经连续工作了十八个小时。

    真空蒸镀机是老设备,故障率高。张卫东带着两个人,已经提前检修了三遍。

    “真空度达标。”

    “铝丝纯度检测通过。”

    “基片温度稳定。”

    “可以开始。”

    铝丝在高温下蒸发,在真空环境中沉积到硅片表面,形成一层极薄的金属膜。然后,通过光刻和蚀刻,把这层膜刻成需要的连线图案。

    这个过程,对温度和真空度的控制要求极高。温度差几度,真空度差一点,铝膜的附着性就会出问题,导致连线断裂或短路。

    机器开始运转。透过观察窗,可以看见铝丝在高温下慢慢熔化、蒸发,在硅片表面凝结成一层银白色的薄膜。

    很美,像星空。

    一个小时后,第一批五片晶圆完成金属化。

    “快检。”陈启明急声道。

    检验员小吴拿着探针台,在每片晶圆的测试结构上测量接触电阻。数据一个个报出来:

    “接触电阻,1.2欧姆,合格。”

    “1.5欧姆,合格。”

    “0.8欧姆,合格。”

    “3.6欧姆……偏高。”

    “1.1欧姆,合格。”

    五片里有四片合格。

    “可以接受。”赵四点头,“继续。”

    上午十一点,所有晶圆完成金属化。二十片里,有十六片通过了快检。

    “划片。”

    划片机是把整片晶圆切割成一个个小方片,每个小方片,就是一个管芯。这台设备精度要求更高,刀片转速、进给速度、冷却液流量,每一个参数都要精确控制。

    一片晶圆上有上百个管芯。一刀切偏,可能废掉好几个。

    操作划片机的是老工人孙师傅,干这行二十年了。他戴上老花镜,调好参数,按下启动键。

    刀片高速旋转,发出尖锐的鸣响。晶圆在刀片下缓缓移动,被切割出一条条整齐的划道。

    一片,两片,三片……

    中午十二点,所有晶圆划片完成。一千多个管芯,像整齐的士兵,排列在承载膜上。

    接下来是封装,把管芯粘在陶瓷基座上,用金丝键合机焊上引线,最后盖上封装壳。

    这是最繁琐的一步,也是最考验手艺的一步。金丝只有头发丝十分之一粗,要在显微镜下,用比绣花还精细的手法,把管芯上的焊盘和基座上的引线连起来。

    车间里最细心的女工们上阵了。她们坐在显微镜前,手稳得像雕塑家。金丝在她们手中,变成一道道精致的弧线,连接起硅的世界和外面的世界。

    下午两点,第一批二十颗芯片封装完成。

    它们被送到测试台,排成一排。

    丑陋的一排,封装粗糙,印字歪斜,有的外壳有裂缝,有的引脚不齐。

    但它们是“长城1号”的第一批孩子。

    “先测哪颗?”张卫东问。他眼睛通红,声音嘶哑,但手很稳。

    所有人都看向赵四。

    赵四的目光扫过那排芯片。最后,他指向最左边那颗,封装最丑,外壳上有个明显的凹坑,像是封装时被工具碰了一下。

    “这颗。”

    这颗芯片如果成了,其他芯片的希望就更大。

    张卫东拿起那颗芯片,手终于抖了一下。他深吸一口气,把它插进测试座。

    “咔哒。”

    接通电源。

    测试机上的电源指示灯,亮了,绿色的光,很微弱,但在所有人眼里,亮如太阳。

    “电源电流……正常。”张卫东盯着万用表。

    “时钟信号输入。”

    “输入正常,波形完整。”

    “复位。”

    “复位成功,内部寄存器清零。”

    基础测试一项项过。每过一项,车间里的呼吸声就轻一分。到了后来,静得能听见心跳声。

    最后,是核心的功能测试。

    测试程序是陈启明写的,只有十几条指令:从内存读两个数,相加,结果存回内存,然后读出来显示。

    简单到任何一个学计算机的大学生都能写出来。

    但对一颗芯片来说,这就是它存在的全部意义,能理解指令,能执行操作,能把0和1变成有意义的计算。

    张卫东按下运行键。

    测试机上的LED开始闪烁,那是程序在运行,是电流在芯片内部那几千个晶体管之间流动,是逻辑门在开合,是这个世界最底层的智慧在苏醒。

    闪烁停了。

    结果指示灯亮起,绿色。

    “功能……测试通过。”张卫东的声音很轻,轻得像怕吵醒什么。

    但这句话,在安静的车间里,像惊雷一样炸开。

    短暂的死寂。

    然后,

    “成了!成了!”

    “我们的芯片!我们的!”

    “长城一号!亮了!”

    欢呼声、哭喊声、掌声、跺脚声……所有声音混在一起,像海啸一样席卷了整个车间

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