七月下旬,在徐卫国各种手段的努力下,光刻机精度终于有了大幅提升,定位精度达到一微米级别,曝光图形精度也提升到四微米。
这已经跟历史上美国在1961年推出的全球首款光刻机的精度处于同一水平,算是勉强达到了徐卫国的要求。
至此,全球首款实用化光刻机正式定型,被命名为五七式接触型光刻机。
紧接着,团队开始了首个集成电路的试生产。
对于早期集成电路的生产来说,生产过程大致可以分为“三大准备,九大工序”。
所谓三大准备,是指【电路设计】、【掩膜版制作】、【材料准备】。
至于“九大工序”,又可以分为晶圆加工与测试封装。
晶圆加工过程分别是【氧化】【光刻】【刻蚀】【扩散/离子注入(这个过程制造的就是晶体管)】【气相沉积】【互连】
测试封装则分为【探针测试】【划片与分拣】【封装】
“三大准备”过程并不算复杂,一周左右就完成了,随后进入正式的加工环节。
这个过程就有些漫长了,大概要一个月。
这原本可以加载华国史册的一大成就,现在却只是平平无奇的一个生产流程,重头戏还是接下来的集成电路制造。
徐卫国设计的是包含七十多个晶体管、电阻、电容等结构的小型集成电路,这当然不是极限,但毕竟是第一次生产,还是保守些为好。
九月初,随着【互连】这一流程走完,晶圆加工部分完成,接下来就是最后一步,也就是测试封装。
首先是【探针测试】,需要用精密探针台测试晶圆上每块集成电路的电化学性能,标记出废品。
值得一提的是,所用的精密探针台同样是徐卫国亲自设计,总算是赶在最后时刻造出来了。
其次是【划片与分拣】环节,这就简单多了,是用金刚石刀把晶圆切割成一个个独立的集成电路——也就是芯片。
最后是【封装】。
九月八日,今天要进行的就是最后一项流程,封装。
上午,得知消息的严纪慈、王守文第一时间赶到了实验室,旁观制造过程。
“所长,室长!这边都准备妥当了,现在就开始?”徐卫国问道。
严纪慈扬了扬手,道:“这里你说了算,就当我们俩不在就行。”
“好!”
徐卫国清了清嗓子,喊道:“同志们,开工!”
随着他一声令下,实验室众人开始忙碌起来。
首先,操作人员要取一片刚刚加工完成的集成电路硅片,随后在高倍率显微镜下,用特制工具蘸取焊料,将集成电路硅片精准放置在管壳基座上,然后再进行热处理固化。
接着,同样在显微镜帮助下,操作员要用细钨针将极细的金丝连接芯片焊盘和外部引脚,用热压方式焊接,而集成电路上的焊盘多达数十个,仅这一个步骤就要耗费一个小时以上。
是的,集成电路封装要用到金丝,虽然很少。
这也是没办法的事。
徐卫国不是没尝试过铝线跟铜线,但前者硬度高,加工技术要求高,且可靠性堪忧。至于后者,铜极易氧化,对键合设备和保护气体要求极高,直到二十一世纪后才成为主流选择。
起码在几十年内,黄金都将是高端集成电路不可或缺的原材料。
在完成封装后,接下来就到了最后时刻——电性能测试。
这是最后一步!
首先测试的是直流参数,没有问题。
接着是,静态电特性测试,依然没有问题。
然后是功能验证,操作员输入逻辑信号组合,输出响应符合预期。
没有问题!
操作员转身看向众人,激动的嘴唇都在抖。
所有人都死死盯着他,心中紧张到了极点,不敢发出一丝声音。
半年多的努力,无数的心血,现在终于迎来了宣判时刻。
操作员深吸一口气,用尽全身力气,却只发出了低沉的,结结巴巴的声音:
“同志们,我……我们成功了!”
话音刚落,实验室安静了一瞬,紧接着就是山呼海啸般的欢呼声。
有人高举双手又蹦又跳,有人抱在一块,有人肆意高喊。
积压的情绪,在这一刻得到了彻底的释放。
徐卫国突然走到操作台前,拿起那块集成电路,竟爬到桌子上,高举着吼道:“同志们,我们成功了!我们创造了历史,世界上第一枚集成电路硅片在这里诞生,人类科技史将永远的记下我们的名字。”
满屋子都是喊声,笑声。
咔嚓!
闪光灯亮起,王守文果断举起相机,拍下了这历史性的一幕。
……
几天后。
电波载着这道消息,以光速传达到全世界。
当然,对普通民众来说,收音机接收这道消息并不容易,加之内容晦涩难懂,所以并无太多人关注。
但对各国科研机构以及情报机构来说,这无疑是重磅新闻。
集成电路的概念其实在1952年就已经有人提出,但仅仅存在于理论层面,从未被验证。
可现在,华国竟然宣布他们率先造出来了集成电路?
各国第一反应当然是怀疑,华国科技的积弱是众所周知的事情,虽说现在苏联正在援助他们,但这才几年啊!怎么可能发展这么快?
况且,连苏联这个老师都没做出来的东西,华国怎么可能做成?
于是,这个消息在发布后的相当一段时间里都并未被全世界重视,只有零星的新闻报道,而且被特意说明可能是假消息。
此时与华国关系密切的苏联同样得知了消息,他们直接向官方询问,得到的答复是确定的,而且华国官方特意邀请苏联派专家来参观成果。