第五十七章 手绘
书名:重生:我去美国继承遗产 作者:哦果然是抽不开
第五十七章 手绘
1983年9月下旬,青云二厂研发大厅。
如果你此时推门进来,大概会以为自己走进了一个正在搞装修的婚房,或者是某个前卫艺术家的工作室。
原本摆放整齐的办公桌被全部拼在了一起,形成了一个长达十几米的巨大工作台。而在这张工作台上,铺满了一种鲜艳得甚至有些刺眼的红色半透明材料。
那是一片红色的海洋。
红膜。
在cad还没有普及,eda(电子设计自动化)软体还是天方夜谭的1983年,这就是人类设计芯片的唯一“画纸”。
它由两层组成:底下一层是透明的聚酯片基,上面覆盖著一层极薄的、不透光的红色薄膜。设计师需要用刀刻断红膜,然后像撕创可贴一样把不需要的部分撕掉,留下的红色图案,就是未来的电路图。
“大家都听好了!”
林青站在桌子上,手里拿着那个被拆解的um66芯片显微照片。
“咱们要刻的这颗芯片,原厂尺寸是1毫米乘1毫米。但我们现在要把它放大 400倍 来画!”
“也就是说,咱们要在桌子上,画出一幅400米乘400米的巨画哦不对,是分块画,每块也是巨画!”
“李明,你负责逻辑门区域;陈工,你负责振荡器区域。记住,我们要刻的不是画,是遮光层!红色的地方是不透光的,透明的地方是透光的!”
李明手里拿着一把尖锐的美工刀,看着眼前这片红彤彤的膜,感觉眼睛都要瞎了。
“林总,这太土了吧”李明忍不住吐槽,“人家美国人造芯片都用计算机辅助设计了,咱们这怎么跟剪窗花似的?”
“土?”林青冷笑一声,蹲下来,指著红膜上一条只有几毫米宽的线条。求书帮 首发
“在没有计算机的年代,英特尔的8086就是这么一刀一刀刻出来的。”
“动手!”
“嘶——嘶——”
大厅里响起了密集的刻刀划破薄膜的声音,以及撕开红膜时那种令人愉悦的“刺啦”声。
这是一场精细的手术。手稍微抖一下,这根导线就断了。
起初,进度还算顺利。毕竟是逆向工程,照猫画虎就行。
直到李明刻到了一个直角转弯的地方。
他拿着直尺,比着边缘,狠狠地来了一刀横切,又来了一刀竖切。一个完美的、90度的直角出现在红膜上。
“漂亮!”李明吹了口气,正准备继续。
“停!”
一只手突然按住了他的刀。
陈默言不知什么时候站在了他身后,眉头紧锁,死死盯着那个完美的直角。
“怎么了陈工?这角不直吗?”李明疑惑道,“我用三角板比著的,绝对90度。”
“就是因为它太直了,所以它是错的。”
陈默言叹了口气,从兜里掏出一支粉笔,在旁边的黑板上画了一个正方形。
“李明,你们都过来。”
林青敲了敲黑板:
“这就是你们在红膜上刻出的正方形。有棱有角,很完美。”
“但是,别忘了,这张红膜一会儿要被缩小400倍,变成光刻机里的掩膜版。然后紫外线会穿过它,照在硅片上。”
“在这个过程中,有一个东西叫衍射 。”
林青的声音变得严肃起来:
“光是波。当它穿过一个只有几微米的直角狭缝时,它不会乖乖地走直线,它会拐弯,会扩散。
陈默言手中的粉笔在那个正方形的四个角上涂抹了几下,原本尖锐的直角,瞬间变成了一个圆乎乎的钝角。
“看到了吗?你们刻的是方块,但光刻机刻出来的,是一坨圆饼!”
“这就是光刻胶的驻波效应和光学邻近效应 。”
“如果这两个直角靠得太近,这‘两坨圆饼’就会连在一起,造成短路。
李明听得冷汗直流。他虽然懂光学,但之前光顾著逆向电路,完全忘了微观尺度下的物理法则。
“那那怎么办?”李明急了,“光要拐弯,我们也拦不住啊!”
“它拐弯,那我们就预判它的拐弯。”
陈默言夺过李明手里的刻刀,在红膜的废料区做了一个示范。
“既然直角刻出来会变圆,那我们就在直角的外侧,多加两个‘小耳朵’。”
陈默言在直角的顶点处,刻意向外多刻出两个小小的方块,像是个锤头,又像是个衬线字体的边角。
“加上这两个耳朵,光的衍射就会被这些多余的部分抵消。最后在硅片上呈现出来的,反而就是一个完美的直角!”
全场寂静。
“陈工道理我懂了。”李明看着那复杂的“锤头”形状,手都在抖,“可是这太难刻了啊!一个直角就要多刻四刀,还要刻这种微小的凸起。这颗芯片有几千个转角,这得刻到猴年马月去?而且稍微刻歪一点,修正就变成乱码了。”
这确实是个问题。
理论有了,但手跟不上。
这种微米级的修正,在放大的红膜上也就是零点几毫米的操作。普通人的手,控制不了这么精细的“误差”。
“李明的手不行,我的手也不行。”
林青直起腰,目光投向了车间的角落。
那里坐着一个正在用油石打磨刮刀的老头。
“赵师傅。”
林青喊了一声。
赵一刀慢悠悠地抬起头,手里的刮刀闪著寒光。
“林总,有活儿?”
“有活儿。细活儿。”
林青指著那张巨大的红膜图纸:
“赵师傅,您铲了一辈子的铁。今天,我想请您铲一样软东西。”
“我要您把这上面的每一个直角,都给我切出‘倒角’,切出‘锤头’。误差不能超过一张纸的厚度。”
赵师傅走了过来。
他没有多问什么光不光、波不波的。他只是拿起美工刀,在指尖转了一圈,然后眯起眼睛,盯着那个红色的直角看了三秒。
“这不就是给零件‘倒棱’嘛。”
赵师傅淡淡地说了一句。
他坐了下来,甚至不需要尺子。
那是怎样的一双手啊。满是老茧,关节粗大,看着像干枯的树皮。但当那把美工刀握在他手里时,这双手却稳得像花岗岩。
“滋——”
一刀下去,红膜被整整齐齐地切开。
“滋——滋——”
又是两刀。极其微小、但极其精准的两个“小耳朵”,出现在了直角边缘。
没有尺子辅助,但那两个“耳朵”的大小、深浅,竟然和林青画的示意图一模一样!
“行吗?”赵师傅抬眼问。
“神乎其技!”林青忍不住喝彩。
接下来的两天两夜,青云研发大厅上演了一幕人类工业史上绝无仅有的奇观。
几十个年轻的技术员负责刻画粗线条。
而赵一刀,就像一位在巡视自己领地的国王。他游走在各个工位之间,凡是遇到复杂的转角、密集的线宽,他就会停下来,接过刻刀。
手起刀落。
那些原本平直呆板的线条,在他的刀下变得“歪歪扭扭”,变得长出了奇怪的“犄角”。
在不懂行的人眼里,这简直就是小孩的涂鸦,是把图纸画废了。
但在林青眼里,那是他见过的最美的图案。那些人为制造的“瑕疵”,是对抗物理法则的武器,是人类智慧向光的衍射发起的挑战。
第三天清晨。
巨大的红膜终于拼接完成。
它被悬挂在特制的灯箱前,红光映照着每一个人的脸庞。
那上面密密麻麻的纹路,充满了某种神秘的仪式感。每一个转角处的修正,都是赵一刀八级钳工手感的凝聚;每一条线路的走向,都是陈默言和李明熬红双眼的结晶。
“真美啊”
苏澜站在灯箱前,看着这幅巨大的红色图腾,忍不住感叹。
“谁说芯片必须是算出来的?”
林青站在她身边,点燃了一支烟,眼神迷离而骄傲:
“在咱们这儿,芯片是刻出来的,是画出来的。”
“这是一幅价值连城的工笔画。也是咱们中国半导体工业,用手推出来的第一步。”
“拍照!缩微!”
随着林青一声令下。
那张巨大的红膜被送入了特制的缩微照相机前。
强光闪过。
“咔嚓!”
这幅几百平方米的巨画,被瞬间浓缩进了一块只有4英寸大小的玻璃板里。
那上面,那些丑陋的“锤头”和“犄角”消失了,只剩下肉眼看不见的、但在微观世界里绝对笔直的—— 电路真理 。
第一块属于青云的、带有opc修正的掩膜版,诞生了。
“送入光刻机。”
林青掐灭了烟头。