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00书屋 -> 短篇小说 -> 四合院:开局计算所,研发光刻机-> 第31章 麒麟1号芯片成功问世!
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第31章 麒麟1号芯片成功问世!
- 架子上一共有几十片100mm直径的晶圆。
这些晶圆是梁老这段时间内,用许阳设计的单晶炉生产出来的。
只生产了一条单晶硅柱,然后切割成几十片晶圆。
李涛带着手套,小心翼翼地用水冲洗着晶圆,然后再进行去离子操作,彻底清除掉上面的污染物和金属离子。
紧接着李涛又进行了增黏处理,以便更好的粘附光刻胶……
整个实验室鸦雀无声,所有人都在旁边紧张看着这一幕,只剩下许阳不时出声指导操作。
完成这一切之后,李涛开始涂抹光刻胶,整片晶圆放在一个匀速旋转的操作台上,把光刻胶均匀涂抹到整片晶圆上面……
然后便是芯片生产最重要的步骤!
光刻!
晶圆被放置在一台桌子大小的光刻机工件台上。
“打开光源进行光刻!”
许阳立马冷静吩咐道。
旁边有人开始通电,一盏高压汞灯的光源,猛地绽放出光芒,然后照射在光掩膜上面。
光掩膜是芯片的蓝图,是一张刻有集成电路版图的玻璃遮光板,光线从光掩膜上面透过,照射在硅晶圆上面,通过与光刻胶的反应,便留下了我们想要的集成电路图。
只见光线从光掩膜透过之后,穿过两块球形反射镜,准确无误的1:1投射到了硅晶圆上面,完美贴合到了一起。
光线中的紫外线会与光刻胶进行反应,造成光刻胶硬化或者疲软,然后被特定的溶液清除,晶圆上就留下了我们想要的电路图案。
当然,芯片还需要进行刻蚀和沉积工作,注入特定的离子,形成一个个晶体管。
这是一个非常耗时的工作,这一系列流程需要进行数十次,甚至数百数千次才能打造出复杂的电路网络……
时间在一点点流逝,所有人大气都不敢出,只能看着工作人员不断重复的工作。
连中午饭点到了,也没有一个人说要去吃饭。
由于光刻工作太繁杂,众人都是换着来的。
累了就换成另外一个人继续干。
终于下午三点的时候,工作人员完成了最后一次光刻工作,整片晶圆上面闪烁着七彩的光芒,肉眼还能看到一条条错综复杂的电路网络。
许阳眼中露出一丝喜色。
成功了!
麒麟1号芯片!
它采用3微米制程,32位设计,一共有13.8万个晶体管,频率达到了100Mhz!
这一片晶圆大概能切割出32块芯片。
“许阳怎么样了?”梁永德很心急。
“许阳,成功了?”刘老也连忙询问。
“呵呵,现在还不一定,还要进行芯片封装,才能进行最后一步的测试工作!”许阳扬着笑脸回答。
看到许阳轻松的表情,刘老二人心中也松了一口气,这第一次芯片实验,应该大概率成功了。
刘正阳凑到光刻机上,看着那一张闪烁着七彩光泽的硅晶圆,他脸上也露出了欣喜。
“这晶圆真好看啊,我现在总算是相信,它能在指甲盖大小的晶圆上面,集成成千上万个晶体管了。”
梁永德眼中也露出了一丝痴迷。
他研究晶体管研究了一辈子,硅晶体管到现在还没有弄出来呢。
然而这一块指甲盖大小的晶圆上面,就有着数万个晶体管,这让他感觉自己是真的老了!
刘老已经等不及了,连忙催促道:“许阳,还等什么,赶紧把芯片封装起来啊。”
许阳点点头,让人把晶圆切割成一块块指甲盖大小的芯片,然后放到了基座上面。
值得一提的是,许阳虽然得到了系统奖励的《倒片封装工艺技术》,不过以现在的工业水平,很难制造出那么小的基座。
只能采用最容易的DIP封装技术。
这一次许阳亲自上手了,小心翼翼的用镊子操作,然后用金线连接芯片和基座的触电,这就是第一代引线键合技术。
在六十年代,引线键合都是由人工操作的,网上还能找出许多相关的图片出来。
麒麟1号一共有132个触电,许阳花了大概一个半小时,才终于把这些触电全部连接上了。
紧接着,他用环氧树脂滴在芯片上面,不仅能隔开密密麻麻的金线,还能起到固定和保护的作用。
到了这一步,一块芯片才算是终于完成了。
许阳把芯片递给刘老,心中也松了一口气,脸上露出了一个笑容。
“刘老,幸不辱命,芯片完成了!”
刘正阳接过这一块芯片,手都有些颤抖了。
梁永德也凑了上来,两人仔细地端详着这一块芯片。
“许阳,这芯片是怎么测试的?”
“呵呵,刘老,我早就准备好了。”
许阳笑着回答,然后让人拿出了一块电路板,电路板中间是一个双列直插式的插座,用来安装芯片的。
旁边则焊接着一个个硅晶体管和锗晶体管,还有各种各样的电容和电阻。
由于国内还没有研究出硅晶体管,这些硅晶体管都是从各种各样的渠道,从国外买回来的,花费了很大一笔外汇。
许阳将芯片插到插座上,然后拿出打孔机,输入早就准备好的简易代码。
完成这一切之后,许阳将电路板通电。
这电路板一共有四个按钮和四个蜂鸣器,呈一一对应关系,按下哪一个按钮,相应的蜂鸣器就会响起来。
许阳按下按钮,蜂鸣器顿时就响了起来。
他又按下了其他按钮,都没有任何的错误之处。
“成功了!”
许阳笑着宣布了这个消息。
“耶!”
众人顿时欢呼了起来。
刘老有些颤抖地看着这块电路板,别看它只有巴掌大小,但它却是一台完整的计算机。
而且比他们耗费了诸多人力物力研制出来的103机,性能强了整整数千倍不止!
103机,最大运算速度1500次每秒。
而按照许阳所说,这块麒麟1号芯片,最大运算速度达到了650万次每秒!
而且麒麟1号,还集成了各种各样的指令集,连浮点运算都能计算,功能不知强大了多少,两者根本就是天壤之别,完全没有可比之处。
梁永德也充满了激动,他很明白麒麟1号对于华夏的意义,它可以说完全掀开了计算机的新篇章!
麒麟1号的问世,让华夏彻底弯道超车!
首次在计算机领域领先了全世界!
毫不客气的说,现在世界上最强的计算机,就是这一台麒麟1号计算机!
……
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