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是的,现在还在组装的的光刻机那是接触式光刻。

什么叫接触式呢?

你们如果想听的话,那我就可以水十多章了……

啥?不想听?

不行,你们还是听听吧,让我‘水’个两毛钱的。我还得去改前面的标红呢……

简单来说,接触式光刻就像你洗照片一样,光掩模版需要直接、紧密地接触涂有光刻胶的硅片表面。除了刻光掩模版,对准是最大难点,全靠技术员在显微镜下手工微调,一点点挪动掩模和硅片的位置,精度和效率都极低,还容易损伤昂贵的掩模。

想象一下,你要在一张特别特别小的邮票上,用最细的笔,画一幅极其复杂的电路图。这邮票小到什么程度?跟你小指甲盖差不多!而且这‘笔’还不是普通的笔,是光!

接触式光刻,干的就是这个活!

怎么干呢?

首先,你得有个‘模子’,专业点叫光掩模版(mask)。这模子就像一块透明的玻璃底片,上面用极其精密的工艺,比如手工绘图加照相蚀刻,刻好了放大很多倍的电路图案。

然后,你有一片处理好的‘小邮票’——就是涂了光刻胶的硅片(wafer)。光刻胶这东西很神奇,被特定波长的光(比如紫外光)照到的地方,化学性质会变,可以被特定的药水洗掉。

关键步骤来了!

你得把这个刻着大图案的玻璃模子,严丝合缝、一点缝隙都没有地,直接摁在那片涂了光刻胶的硅片上!就像盖章一样!

然后,打开光源就是前面兰英博士说的高压汞灯,让光透过玻璃模子上透明的部分,照到下面的光刻胶上。被光照到的地方,光刻胶就‘变软’了。没被光照到的地方(被模子上不透明的铬层挡住了),就保持原样。

最后,用药水一洗,被光照过、‘变软’的光刻胶就被洗掉了,露出了下面的硅。没被光照的地方,光刻胶还留着,像一层保护膜。

这样,玻璃模子上的电路图案,就精确地‘印’到硅片上了!后面再经过刻蚀、离子注入等步骤,就能做出晶体管和电路。

听起来好像挺简单?

呸!

最大的难点就在这个‘摁’字上!

想想看,要把两块比纸还薄、比镜子还平的玻璃和硅片,完全贴合在一起,中间不能有一丁点缝隙!这缝隙要是比头发丝还粗(几微米),那印出来的图案就糊了!重影了!电路就废了!

所以,这个‘摁’的动作,或者说对准和贴合的过程,是整个接触式光刻里最难、最精细、最要命的环节!

嗯,是的,你看我用这么多形容词来重点标注,就知道接触式光刻有多磨人了……

诶,还没完……更糟心的是,硅片和玻璃模子还会热胀冷缩!温度稍微变一点,它们的大小就跟着变一点点!

这一点点,对微米级的精度来说,就是天差地别!可能刚才还对得准准的,温度一变,又歪了!

现在你明白了吧?!为什么翁师傅那双‘鬼手’这么重要!这么金贵!

他简直就是为这活儿量身定做的!

吼吼吼!

这就叫老匠人与新工艺之间的碰撞!

什么叫我们的文明源远流长?这就是!

想想翁师傅的手艺!他能在坚硬的合金钢上,用手工磨出Ra0.1μm的镜面光洁度!他能用自制的古怪刀头,在米粒大小的齿轮上雕出分毫不差的齿形!

他的手稳到什么程度?稳到能在头发丝上刻字!

稳到能感知金属最细微的‘脾气’!

稳到能无视温度变化带来的细微影响!

这,才叫大宝贝!

这才是国之工匠!

……

最后这几句,江夏是吼出来的。声音大到兰英博士都忍不住把话筒举远了点。

得益于邮电部在话筒上工艺的改进,“国之工匠”这四个字,更是像颗小石子投入平静的湖面,清晰地传遍了整个实验区域,被周围协助工作的、其他厂子来的技术人员听了个真真切切。

“嘶……这是谁啊?把这种名头都说了出来,也不怕风大闪了牙?”一个穿着不同厂标工装的中年技术员,忍不住低声嘀咕。

目光在举着话筒的兰英博士和角落里那个看起来貌不惊人、甚至有些佝偻的翁师傅之间来回扫视。

“这年轻人谁啊?哪家单位的?口气比力气还大?”另一个声音带着明显的不屑,“这老师傅手艺这么厉害的话,咋从未耳闻过?‘国之工匠’这名头……啧啧,也不怕风大闪了舌头?这帽子是随便扣的?”

“就是,兰工这边实验压力这么大,怎么还有闲人在这儿喊口号?” 有人小声附和,语气透着不满。

他们这些从各个协作厂抽调来的骨干,正为实验进度焦头烂额,听到江夏这石破天惊的一嗓子,只觉得刺耳又突兀。

他们不认识江夏,只觉得这个突然冒了个声出来,嗓门大得离谱,说话也狂得没边。

这些压低的议论声,如同细小的涟漪在实验室沉闷的空气里扩散。

被议论的中心——翁师傅,此刻正局促地站在那台光刻机的侧后方不远处。他那双能感知金属“脾气”、稳如磐石的“鬼手”,此刻却有些无处安放地搓着洗得发白的工装衣角。古铜色的脸颊涨得通红,头微微低着,眼神躲闪,似乎想把自己缩进角落里。

他这辈子听过的最大夸奖,也无非是“好活,赏!”,但更多的却是“再敢延误,先打二十板子,发去窑厂做苦役!”,又或者“革去匠籍,连带着你家小子也别想再吃这碗饭!”

这“国之工匠”四个字,像一座沉甸甸的大山压下来,让他既惶恐又不知所措,甚至觉得给喊出这话的江夏惹了麻烦。

可惜,话筒离得太远,还在感叹自己运道好,蹦出来翁师傅这么个人帮他解决难题的江夏竟然诗兴大发:

“今有奇巧人翁德海,能以指尖之锡,为电路、引脚、细线,以至芯片、焊盘、数码管,罔不因隙施技,各臻精妙。尝助余成计算器一,盖江夏试做之数器云。”

“翁师之手,似枯松老枝,却能捻发丝之线,穿针孔之隙。当是时,电路板方寸之间,密布百十个焊点,细如星点;LEd 管十脚参差,纤若蛛足。常人执烙铁稍颤,便致两线相粘,前功尽弃。翁师屏息凝神,以拇食二指稳烙铁,锡丝轻触,刹那间熔锡如露,凝于焊点,光滑若珠,不偏不倚。”

“其接飞线也,更见功夫:线细如蚕丝,长不盈寸,需跨三两个焊盘,避七八处引脚。翁师视若无睹,只凭手感,一粘一挑,线如游蛇入穴,首尾相衔,竟无半分差池。待整器焊成,通电解码,数码管红光齐亮,数字轮转自如,皆翁师 “鬼手” 之力也。”

哄……

小呆毛的这番拽文,直接引爆现场。

“啊哈哈哈,怎么样。这个情绪价值提供得满不满!做了这么多词,我觉得这是我的巅峰之作!”

小呆毛听见话筒里人们的“激动”之音,有些得意的看着桌子上那本《虞初新志》。这还是他等着电话接通,无聊从车厢书架上拿下来的,上面不知道被谁做了很多的笔记。

“满!满得都快漫出来了……”兰英博士将话筒缩回身边,有些无奈的看着群情激奋的众人,叹了口长气。

“你这拽文拽出了新高度了……”

“兔崽子,安抚不了他们,你等着呆毛被拔光吧!”

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