美国德州达拉斯市,胡伟武团队正在为制作掩模板而准备,或者说是他们又接受了一次深刻的教训。
较为复杂的电路图形,远不止一块掩模板能概括,这主要取决于纵横交错的金属电路,仅一块掩模板就会造成电路短路。
说实话,在此之前,胡伟武团队并没有意识到这个问题,否则他们设计之时就会有意识的分开制图。
现在他们多了一项任务,就是要把已经制作完成的复杂电路图重新画过一遍。
他们以前是以功能电路为划分,分成了一张张电路图,现在必须以金属电路层为划分,改成二至三张电路图。
目前的技术,只支持三层电路刻蚀,以2万晶体管的集成度,每张电路图差不多是四百万只晶体管,以及相对应的金属电路。
工作量很大,胡伟武团队日夜赶工改画电路设计图。
幸运的是,胡伟武带来的人,都是各功能电路图的框架设计者,对各自的内容非常熟悉,可以说是了然于胸。
看似很复杂的工作,其实可以复制粘贴,工作量并不大,在他们的努力下,只用了七天时间就重新画好了电路图。
接下来就是进入掩模制作工序。
掩模板就是以一块玻璃基板为载体,在其上镀上一层不透明的铬铁氧化物质,简称铬层。
然后涂上一层显影光刻胶,用直射光刻法,像放幻灯片一样,将电路图形刻画到掩模板上。
这样未被显影的光刻胶区域,可以用专门的蚀刻液腐蚀掉,再用高纯水冲洗干净加烘干后,又用另一种能蚀刻铬层的蚀刻液重新蚀刻一遍,这样就得到了想要的电路图形。
电路图形不透明,被蚀刻掉的铬层下面就是透明的玻璃基板。
整个过程,可以说非常简单,但是却要精密的光刻机,蚀刻机,以及专业的化学蚀刻液,对基础材料、光学、物理、机械有严酷的要求。
在中国,就是那块看似简单的玻璃基板都做不出来,那不是普通的玻璃,对透光度有严格的要求,要有近乎百分百的透光率,是一块纯净度很高的石英玻璃。
事实上,这种玻璃也很贵,不到一平方尺,要上万块钱。
胡伟武看到那一台台的精密设备直咽口水,他多么想公司有朝一日也有一套这样的设备啊!
但是很可惜,中国被欧美恶意封锁,有钱也买不到,全要靠自己研制,不知要到何年何月了。
有了光学掩模板,就能直接制作芯片了。
制作芯片的流程,与制作光学掩模板的过程差不多,只是更复杂。
大概要经过三百多道光学显影、化学蚀刻、离子掺杂、清洗烘干等重复步骤。
在这个过程中,因为德仪公司的35微米工艺还不太成熟,造成问题重重。
最尴尬的是铜互联工艺的应用,海豚科技没有芯片制造设备,当初胡伟武做实验时,只用了一片硅晶圆加一根单晶铜丝这样简单的焊接了一下,现粘稳了,就代表实验成功。
可实际应用不是这么简单,硅晶圆上的晶体管非常细微,要远远小于单晶铜线,所以只能把单晶铜丝熔化成靶材,再用离子溅镀技术溅镀到未被光刻胶覆盖的晶体管两端区域。
在这个过程,实际上已经不是单晶铜而是高纯铜了,必须想办法使溅镀到晶体管两端的高纯铜结晶成单晶铜。
可以通过瞬间降温的办法得到单晶铜,但是这个度不好把握,必须使用专业的设备,否则失败率太高。