倆人回到電研所的簡易辦公房,科研人員再次癲狂了起來。
這才距上次李大國提出科研成果轉換的獎勵多久,一項堪比印鈔機的產線就要投產了。
所有人都因此受到了極大的鼓舞。
于是,又一次的成果申報熱潮又開始了。
兩天的時間,夏培曉的辦公桌上再次堆滿了一尺高的成果轉化申報材料。
與上次不同,這次的成果,大部分是關于晶圓和半導體的。
有電視機頻道切換集成電路設計、溫度感應集成電路設計、紅外線感應集成電路設計等等。
這次大家都學乖了,一個個目的很明確,那就是能借助晶圓和集成電路快速變現的成果。
夏培曉看了很傷腦筋,這些人一個個的不務正業,放著高精尖的研究不干,非要做這種將傳統的晶體管轉化為集成電路的低端設計。
李大國看了卻是樂此不疲。
這些集成電路的設計不難,但每一項都卓有成效,或多或少的都能改善當前的家用電器的性能或者功能。
尤其是那個紅外線感應的集成電路,這玩意兒稍微改進一下不就是劉劍鋒一直渴求的偵查望遠鏡的核心技術嗎,再改進一下還能是電視機的遙控器,還可以改成衛星的遙感技術,簡直是造福人類的神器。
“看來蝕刻產線也得抓緊上馬了。”
李大國看著這么多的設計成果心里樂開了花,不過再多的成果沒有蝕刻技術照樣白搭,因為沒有它便無法進行芯片的生產。
“黃教授已經在和湯定遠他們在研究了,你可以去看看有沒有問題。”
夏培曉戴著老花鏡從旁提醒。
“對,把這么重要的事兒給忘了。”
李大國說完便一溜煙的跑去湯定遠之前申請的蝕刻技術實驗室。
實驗室內,湯定遠正站在一架木梯上,對著一張圖紙進行拍照。
拍照的相機可不是普通相機,而是專門從倭國進口回來的大型專業單反相機,其膠卷也是特殊定制的尺寸,一盒膠卷500塊夏幣,只能拍攝24張底片。
至于相機的造價,更是高的離譜,鏡頭加機身,干了李大國整整30萬夏幣,這也是前段時間讓他致貧的原因之一。
搞科研太特么燒錢了。
“湯工,有啥進展沒?”
見一屋子的人都在忙碌,李大國沒好意思直接打擾,而是駐足觀望了一段時間,直到湯定遠拍好了一組圖紙下來,他這才上前打招呼。
“要說這拍照技術還得看小日子的,比之前我們用的老海鷗強太多了,有了這套設備,我保證,咱這次的蝕刻工藝可以提到10微米以內。”
湯定遠信誓旦旦的保證,很顯然,他對這套圖紙拍攝的設備非常之滿意。
晶圓蝕刻,最重要的工序就是圖紙的縮影。
將繪制好的圖紙,通過拍照的方式,將其縮小到一張底片上,這叫做初縮,或者叫做粗縮。
有了底片,再通過特殊的透鏡,將底片的影像二次縮小到晶圓上,這一過程叫做精縮。
經過兩次縮小,可以將一米見方的圖紙,縮小為火柴盒大小。
當然,這只是制造芯片的第一步。
縮影之后,下一個工藝便是蝕刻了。
蝕刻是將晶圓之上均勻涂抹一層自制的蝕刻膠,這種膠經過特殊的光線照射可以形成化學反應,類似底片的顯影過程。
被光線照射的蝕刻膠,會被反應掉,露出下面的二氧化硅保護膜,之后再將其放在特殊藥水中浸泡,二氧化硅再被反應,就會形成一個個的硅晶體管。
有了硅晶體管還不夠,還需要通過特殊的工藝,在晶體管中摻入磷或硼,這樣才能形成完整的微型二極管或者三極管。
而之前夏培曉看到過的黃玲怡所寫的論文,就是用于向硅晶體管中摻入磷或硼的摻雜工藝。
也是今天湯定遠和黃玲怡要實驗的內容。
如果能順利摻雜,那整個集成電路的制造工藝就算初步齊活兒了。
這之后,還需要在晶圓之上鍍銅,然后再蝕刻制造晶體管的連接電路,其過程就是縮影、蝕刻的重復,并沒有更多的技術難關。
一張六寸晶圓,可以蝕刻出15塊兒火柴盒大小的集成電路,然后再經過切割,封裝、質檢就能形成成品來發售。
目前夏國市面上常見的集成電路模塊,晶體管數量一般在10到50個不等,單顆售價大概在35至100元不等。
也就是說一片六寸晶圓,如果切割出的芯片合格率在六成左右的話,其芯片的售價可以高達350元至1000元。足足能翻六到十八倍。
而李大國剛看到的那些所謂的低端成果,每項成果的集成電路至少在五十個,多的甚至還有過百的。
這樣的成果如果能轉化為芯片量產的話,那么其單顆售價至少可達到100元。
這就相當于經過層層加工之后,可以將成本只有一塊錢的晶圓,賣到一千塊的高價,簡直沒有比這更暴利的行業了。
這也是湯定遠等人瘋狂想趕制蝕刻產線的原因,不用李大國刺激,單單是背后龐大的利益,就夠讓他們睡不著覺的了。
當然,他們不知道的是,將來的微處理器,一顆可以賣到上千塊,也就是說一張六寸硅片的最終產出為一萬元,足足一萬倍的收益。
說話之間,已經有助理將底片自暗房中沖洗了出來,經過專業相機翻拍出來的圖紙,其精度不知道比之前好了多少倍。
湯定遠激動的將底片放在特制的精縮設備上之后,原始的電路圖精確的投放在了下面的晶圓之上。
只待數小時之后,就可以進入藥水浸泡的環節了。
“接下來還需要反復實驗N多次,才能掌握好摻雜藥水的濃度、浸泡時長等數據,這個過程短則需要半個月,長則一兩年。”
黃玲怡也在焦急的等待光線蝕刻的過程。
摻雜的工藝分為化學摻雜和物理摻雜兩種,物理摻雜是采用高速的磷離子或硼離子對硅晶體管進行撞擊,最終摻雜進硅的過程,別說是當前的夏國,即便是米國、倭國、西德等國也都沒有這樣的技術和實驗室。
黃玲怡的摻雜工藝就是普通的化學摻雜。
其做法是將光線蝕刻好的晶圓泡入特制的化學藥水中,讓硅晶體和藥水中的磷或者硼起反應,對硅晶體進行腐蝕。
由于晶圓上的硅晶體管特別微小,腐蝕過了就會燒穿,腐蝕不夠又形不成真正的半導體管,所以需要進行反復實驗。
這一過程相當乏味和無趣,而且帶有危險性,常人別說是能想出這種技術了,即便是想出方法來,也堅持不到出結果。
“辛苦各位了。”
李大國看了半晌,再等下去也不會馬上有結果,還是就別添亂了。
“大國,湯定遠那邊進展如何?”
再次回到夏培曉的辦公室,她還在戴著老花鏡翻看科研成果的申報資料。
“比想象的進度要快,而且工藝也不錯,咱們這次的芯片制造工藝或許可以達到10微米。”
李大國不無興奮的向夏培曉做了匯報。
最初他的設想是27微米就可以了,大不了把芯片造大一號就是了,如今能達到10微米,這已經相當于4004的水平了。
“10微米怎么行,不是說了要爭五保三的嗎。”
夏培曉一聽才10微米,老花鏡往桌上一扔就急眼了。
她幾乎將之前一半的經費都拿給他們采購各種進口設備了,而且這次回帝都,她也剛從田學林那兒得到消息。
米國的芯片制造工藝已經達到了驚人的3微米,微處理器的晶體管數目更是高達三萬個。
10微米的工藝怎么好意思說出口。
“萬事開頭難嘛。”
李大國好言相勸,在他看來,第一塊芯片能有10微米的工藝已經很了不起了,如果采用夏培曉的并行計算技術,四個微處理器合到一起,也能發揮出不錯的性能。
“不行,這個沒商量,春節前,我必須得看到至少5微米的制造工藝。”
李大國也終于見識到了夏培曉嚴謹的一面。
她向來一是一,二是二,科學研究可馬虎不得。
自從她得知了米國的最新技術之后,她已經將之前的微處理器設計全廢掉了。
四千個晶體管怎么和人家競爭。
要造就得是三萬個晶體管,三百個指令集,外帶5M的運行頻率。
她現在的思路已經非常清晰,很清楚自己要的是什么,完全不像最初時候的摸索狀態。
“好吧,我去和他們說。”
李大國震驚的下巴都快掉了,他一直覺得自己就夠瘋狂的了,沒想到夏培曉在科研方面比自己還要瘋狂。
“不用,我自己和他們交代。一個個就知道賺錢,放著好好的研究不搞,盡想些沒用的。”
夏培曉說著便徑自出了房門。
李大國卻是獨自在辦公室里凌亂。
夏培曉剛才說的只知道賺錢,盡琢磨沒用事情的好像就是在映射李大國自己。
他頓時覺得有種拉低人家層次的感覺。
“我一心為大伙兒搞錢,我有錯嗎?”