第166章 中国人自己的芯片
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接下来两天，苏白几乎没有出过废品站的门。
十片硅圆片整齐的排在工作台上，每一片都经过了他用蒸馏水和无水酒精的反复清洗。
第一步，涂光刻胶。
苏白用自制的旋涂装置，也就是那台离心机换了个低速档，把光刻胶均匀甩在硅片表面。
转速一千二百转，持续三十秒。
取下来的硅片表面覆盖了一层薄薄的淡黄色胶膜，厚度约两微米。
然后是预烘。
苏白把涂好胶的硅片放在铁板上，下面用酒精灯加热。
温度控制在九十度，烘两分钟，让胶膜里的溶剂挥发干净。
佟舒帮他计时，手里攥着那只从废品堆里淘出来的老式怀表。
“两分钟到了。”
苏白用镊子把硅片取下来，放在避光盒里冷却。
十片硅片，十次涂胶，十次预烘。
流水线作业，两人配合的十分默契。
第二步，曝光。
这一步必须在暗室环境下完成。
苏白把废品站的窗户用黑布蒙的严严实实，只留一盏红色安全灯。
他从避光盒里取出那张修改好的光刻掩膜，那张没有自毁后门的版本。
掩膜覆盖在涂好胶的硅片上方，对准位置。
苏白用的对准方法很简单：硅片边缘有一个他预先刻好的定位缺口，掩膜上有对应的十字标记。
两个标记重合，就意味着对准完成。
破绽之眼辅助微调，精度控制在一微米以内。
然后开灯。
那盏从轧钢厂暗房里搬回来的高压汞灯发出强烈的紫外线。
曝光十五秒。
关灯。
紫外线透过掩膜上的透明图案区域，照射在光刻胶上。
被照到的部分发生化学反应，变的溶于显影液。
没被照到的部分保持不变，继续保护下方的硅片。
这就是光刻的基本原理。
简单，但每一步的精度要求都很高。
第三步，显影。
苏白把曝光后的硅片浸入碳酸钠溶液中，轻轻晃动三十秒。
被紫外线照射过的胶膜溶解脱落，露出下方裸露的硅表面。
没被照射的部分留在原位，形成保护图案。
取出硅片，用蒸馏水冲洗，在红色安全灯下观察。
硅片表面出现了清晰的微缩电路图案。
线条锐利，边缘齐整，没有毛刺，没有断线。
苏白嘴角微翘了一下。
佟舒凑过来看，倒吸了一口凉气。
“这就是芯片的电路？”
苏白点头。
“还差最后一步，蚀刻。”
第四步，化学蚀刻。
苏白配好稀释的氢氟酸溶液，浓度百分之五。
这一步是用酸液把裸露的硅表面腐蚀掉一层，形成沟槽。
而被光刻胶保护的部分不受影响，保持原有高度。
这样硅片表面就形成了立体的电路结构。
苏白用镊子夹着硅片，缓慢浸入酸液。
计时三十秒。
取出，蒸馏水冲洗，无水酒精脱水，自然晾干。
然后用丙酮把剩余的光刻胶全部溶解洗掉。
硅片表面，一张完整的微缩集成电路赫然呈现。
没有自毁后门的mL-7A芯片电路。
干净的版本。
苏白把硅片举到灯下，破绽之眼进行最终全面扫描。
所有逻辑门连接正确。
所有走线宽度均匀。
四根零电位连线完美替代了原来的自毁阈值线。
计数器溢出条件为零，永远不会触发。
苏白放下硅片，靠在椅背上，长长的吐了一口气。
佟舒站在旁边，眼眶泛红，嘴唇抿的紧紧的。
她从事军工档案工作三年，经手过无数份绝密图纸和技术报告。
她比任何人都清楚这片薄薄的硅片意味着什么。
这是中国第一枚没有外国后门的数控机床核心芯片。
从逆向解析到光刻胶制备，从掩膜修改到硅片切割，全部在一间四合院的废品站里完成。
用的是废旧电影胶片、报废整流管、淘来的老松香和从垃圾堆里捡出来的离心机电机。
没有实验室，没有进口设备，没有任何外国专家的帮助。
佟舒看着苏白的侧脸，他靠在椅背上闭着眼睛，几天没睡好的疲惫全写在脸上。
但嘴角微微上扬。
佟舒没忍住，走过去从背后环住了他的肩膀，额头贴在他后脑勺上。
苏白睁开眼，抬手拍了拍她搭在自己肩上的手背。
“别哭，还没完呢。”
佟舒闷闷的嗯了一声，声音闷在他后颈里。
“我没哭。”
苏白笑了一下，没揭穿她。
他把芯片装进防静电盒里密封好，起身伸了个懒腰。
然后走到门口，拉开门栓，把院子里那只在门口蹲了三天的野猫赶走。
冷风灌进来，苏白打了个激灵，又把门关上了。
“通知老李吧，让他来验收。”
佟舒擦了擦眼角，从挎包里掏出通讯录，去打电话了。
……
当天夜里十一点，一辆军用吉普停在了胡同口。
老李从车上跳下来，身后跟着两个穿军大衣的技术军官。
三个人快步走进废品站。
苏白把灯打开，工作台上摆着那片完成蚀刻的硅芯片。
老李弯腰凑到台灯下面，盯着那片指甲盖大小的硅片看了整整一分钟。
然后他直起身子，猛的立正，朝苏白敬了一个标准的军礼。
“苏白同志，你为国家立了大功。”
苏白摆了摆手，没接这个话茬。
“别忙着敬礼，还有个问题。”
老李放下手。
苏白指了指芯片。
“芯片做出来了，但这只是裸片。”
“要装到机床控制板上去，得把芯片的每一个引脚跟电路板焊接起来。”
“这颗芯片有四十八个引脚，每根宽度不到五十微米。”
“要用极细的金丝把芯片焊盘和封装引脚连起来，这道工序叫引线键合。”
老李的眉毛拧起来了。
“国内有这个设备吗？”
苏白摇头。
“没有。”
“引线键合机全球只有三个国家能造，美国、日本、瑞士。”
“全部对我们禁运。”
老李的脸色沉了下来。
两个随行的技术军官对视了一眼，都从对方眼睛里看到了凝重。
千辛万苦造出了芯片，结果卡在最后一步封装上。
设备没有，技术没有，连个参考样机都没见过。
老李沉默了半分钟，抬起头看苏白。
“有办法吗？”
苏白靠在工作台边上，双手抱在胸前。
他没有马上回答。
破绽之眼在他脑海里飞速检索着之前从废料堆和旧书里获取的所有信息。
过了好一会儿，他开口了。
“有。”
“但我得先看一样东西。”
“之前在外贸废旧库，我见过一台美国报废的超声波焊接机。”
“结构跟引线键合机不完全一样，但核心原理相通。”
“如果那台机器还在，我有把握拆了它，搞清楚焊接头的工作方式。”
“然后自己造一台。”
老李眼睛亮了。
“我明天就给你调那台机器过来！”
苏白点了下头。
“行，越快越好。”
“红星计划最后一关，就在这台机器上了。”
接下来两天，苏白几乎没有出过废品站的门。
十片硅圆片整齐的排在工作台上，每一片都经过了他用蒸馏水和无水酒精的反复清洗。
第一步，涂光刻胶。
苏白用自制的旋涂装置，也就是那台离心机换了个低速档，把光刻胶均匀甩在硅片表面。
转速一千二百转，持续三十秒。
取下来的硅片表面覆盖了一层薄薄的淡黄色胶膜，厚度约两微米。
然后是预烘。
苏白把涂好胶的硅片放在铁板上，下面用酒精灯加热。
温度控制在九十度，烘两分钟，让胶膜里的溶剂挥发干净。
佟舒帮他计时，手里攥着那只从废品堆里淘出来的老式怀表。
“两分钟到了。”
苏白用镊子把硅片取下来，放在避光盒里冷却。
十片硅片，十次涂胶，十次预烘。
流水线作业，两人配合的十分默契。
第二步，曝光。
这一步必须在暗室环境下完成。
苏白把废品站的窗户用黑布蒙的严严实实，只留一盏红色安全灯。
他从避光盒里取出那张修改好的光刻掩膜，那张没有自毁后门的版本。
掩膜覆盖在涂好胶的硅片上方，对准位置。
苏白用的对准方法很简单：硅片边缘有一个他预先刻好的定位缺口，掩膜上有对应的十字标记。
两个标记重合，就意味着对准完成。
破绽之眼辅助微调，精度控制在一微米以内。
然后开灯。
那盏从轧钢厂暗房里搬回来的高压汞灯发出强烈的紫外线。
曝光十五秒。
关灯。
紫外线透过掩膜上的透明图案区域，照射在光刻胶上。
被照到的部分发生化学反应，变的溶于显影液。
没被照到的部分保持不变，继续保护下方的硅片。
这就是光刻的基本原理。
简单，但每一步的精度要求都很高。
第三步，显影。
苏白把曝光后的硅片浸入碳酸钠溶液中，轻轻晃动三十秒。
被紫外线照射过的胶膜溶解脱落，露出下方裸露的硅表面。
没被照射的部分留在原位，形成保护图案。
取出硅片，用蒸馏水冲洗，在红色安全灯下观察。
硅片表面出现了清晰的微缩电路图案。
线条锐利，边缘齐整，没有毛刺，没有断线。
苏白嘴角微翘了一下。
佟舒凑过来看，倒吸了一口凉气。
“这就是芯片的电路？”
苏白点头。
“还差最后一步，蚀刻。”
第四步，化学蚀刻。
苏白配好稀释的氢氟酸溶液，浓度百分之五。
这一步是用酸液把裸露的硅表面腐蚀掉一层，形成沟槽。
而被光刻胶保护的部分不受影响，保持原有高度。
这样硅片表面就形成了立体的电路结构。
苏白用镊子夹着硅片，缓慢浸入酸液。
计时三十秒。
取出，蒸馏水冲洗，无水酒精脱水，自然晾干。
然后用丙酮把剩余的光刻胶全部溶解洗掉。
硅片表面，一张完整的微缩集成电路赫然呈现。
没有自毁后门的mL-7A芯片电路。
干净的版本。
苏白把硅片举到灯下，破绽之眼进行最终全面扫描。
所有逻辑门连接正确。
所有走线宽度均匀。
四根零电位连线完美替代了原来的自毁阈值线。
计数器溢出条件为零，永远不会触发。
苏白放下硅片，靠在椅背上，长长的吐了一口气。
佟舒站在旁边，眼眶泛红，嘴唇抿的紧紧的。
她从事军工档案工作三年，经手过无数份绝密图纸和技术报告。
她比任何人都清楚这片薄薄的硅片意味着什么。
这是中国第一枚没有外国后门的数控机床核心芯片。
从逆向解析到光刻胶制备，从掩膜修改到硅片切割，全部在一间四合院的废品站里完成。
用的是废旧电影胶片、报废整流管、淘来的老松香和从垃圾堆里捡出来的离心机电机。
没有实验室，没有进口设备，没有任何外国专家的帮助。
佟舒看着苏白的侧脸，他靠在椅背上闭着眼睛，几天没睡好的疲惫全写在脸上。
但嘴角微微上扬。
佟舒没忍住，走过去从背后环住了他的肩膀，额头贴在他后脑勺上。
苏白睁开眼，抬手拍了拍她搭在自己肩上的手背。
“别哭，还没完呢。”
佟舒闷闷的嗯了一声，声音闷在他后颈里。
“我没哭。”
苏白笑了一下，没揭穿她。
他把芯片装进防静电盒里密封好，起身伸了个懒腰。
然后走到门口，拉开门栓，把院子里那只在门口蹲了三天的野猫赶走。
冷风灌进来，苏白打了个激灵，又把门关上了。
“通知老李吧，让他来验收。”
佟舒擦了擦眼角，从挎包里掏出通讯录，去打电话了。
……
当天夜里十一点，一辆军用吉普停在了胡同口。
老李从车上跳下来，身后跟着两个穿军大衣的技术军官。
三个人快步走进废品站。
苏白把灯打开，工作台上摆着那片完成蚀刻的硅芯片。
老李弯腰凑到台灯下面，盯着那片指甲盖大小的硅片看了整整一分钟。
然后他直起身子，猛的立正，朝苏白敬了一个标准的军礼。
“苏白同志，你为国家立了大功。”
苏白摆了摆手，没接这个话茬。
“别忙着敬礼，还有个问题。”
老李放下手。
苏白指了指芯片。
“芯片做出来了，但这只是裸片。”
“要装到机床控制板上去，得把芯片的每一个引脚跟电路板焊接起来。”
“这颗芯片有四十八个引脚，每根宽度不到五十微米。”
“要用极细的金丝把芯片焊盘和封装引脚连起来，这道工序叫引线键合。”
老李的眉毛拧起来了。
“国内有这个设备吗？”
苏白摇头。
“没有。”
“引线键合机全球只有三个国家能造，美国、日本、瑞士。”
“全部对我们禁运。”
老李的脸色沉了下来。
两个随行的技术军官对视了一眼，都从对方眼睛里看到了凝重。
千辛万苦造出了芯片，结果卡在最后一步封装上。
设备没有，技术没有，连个参考样机都没见过。
老李沉默了半分钟，抬起头看苏白。
“有办法吗？”
苏白靠在工作台边上，双手抱在胸前。
他没有马上回答。
破绽之眼在他脑海里飞速检索着之前从废料堆和旧书里获取的所有信息。
过了好一会儿，他开口了。
“有。”
“但我得先看一样东西。”
“之前在外贸废旧库，我见过一台美国报废的超声波焊接机。”
“结构跟引线键合机不完全一样，但核心原理相通。”
“如果那台机器还在，我有把握拆了它，搞清楚焊接头的工作方式。”
“然后自己造一台。”
老李眼睛亮了。
“我明天就给你调那台机器过来！”
苏白点了下头。
“行，越快越好。”
“红星计划最后一关，就在这台机器上了。”