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第155章 图形发生器

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第150章 图形发生器

虽然2000年之后,这个图形发生器的被CAD与自动控制软件代替了,而现在还只能依靠这个部件,把加工程序的数字信号转化为图形。

作为芯片线路图的母版,掩膜的精度要求比显然比光刻更高,属于最先进的纳米技术!

然而老罗并没有看到他的电子束刻印机,就过世了,当然也没有看到国产设备的没落,这也是一种幸运。

李三彪没法治疗癌症,不过打算让老罗活着看见,用全套国产设备也能制造芯片。

李三彪看到老罗正在伏案工作,眉头紧锁。

沈田惠问到:“老罗,咱们的图形发生器是第三代了,应该很有经验了,还有什么问题?”

老罗道:“芯片组提供的设计图,电路复杂程度超出了我的预想,要画出这样复杂的曝光图形,我们的内存还不够。”

光刻、电子束刻印芯片或者掩膜通称曝光,CPU越先进,其上面晶体管越多,设计也就越复杂的芯片,所需形成的曝光图形就越复杂。

而且到了286的时代,芯片结构已经不止一层,李三彪这个286芯片设计为4层。

过去一次曝光叫做单场单层曝光,286的工艺则要求单场多层曝光,在不同位置曝光多个结构,甚至较大的芯片,要多场曝光后进行拼接。

而且不仅仅是用同等剂量的光束进行曝光了。

286的晶体管数目达134,000个,比8086的个多了五倍,曝光图形的复杂度自然也是五倍。

没有CAD的情况下,

输入十三万个晶体管的刻印命令,就要耗去老罗巨大的精力。

而且图形发生器不论CPU还是存储器,都处理不了这个超复杂图形。

这比任天堂游戏机单副画面还要复杂。

李三彪见老罗用的也是6502处理器,想起了先前研究学习机的方法,道:“老罗,我给你个建议,别总想着让CPU同时计算和绘图,我这里有个专用的显示芯片,把它串联在CPU上,就可以大大减轻运算压力。”

老罗顿悟,道:“原来如此,研究显示专用的CPU,我怎么没想到呢!”

李三彪又拿来一个托其他小组研制的512K内存条,

这个内存条用上了后来复杂的印刷线路板技术,能将几十个4K内存颗粒联合使用,这下完美结局了算力问题。

李三彪又道:“其实这个图形,我已经编写了一个CAD1.0软件,并不需要一行行输代码。我帮你做个借口,你只要在平面绘出曝光图以后,可以很容易导入了!也方便进行修改!”

李三彪在电脑上一阵操作,很快根据老罗的设计,写好了一个CAD与图形发生器的接口程序。

然后,将设计组出的芯片图,按照掩膜设计要求,绘制了CAD版的掩膜图。

在CAD上画不同的颜色,代表各种曝光剂量。

当5倍光线强度的过量曝光时,会形成2微米粗的线条,就是微观的导线。

现在晶体管间距以微米计,并不代表光头每次移动也以微米计,

毕竟后来晶体管可是3纳米的间距,要真这样,那么大个的光头岂不是只能按微观世界一个个原子间距的移动了?

实际上,激光头其实就是个大功率的电子显微镜,它发出的光不仅可以成像,能量还足以刻蚀物体表面。

而电子显微镜是核心部件是电磁透镜,它用电磁原理来偏移光头产生的光束,达到类似光学透镜效果,

但控制它焦距的,其实是磁性大小,也就是产生磁力的电磁线圈里的电流大小,

所以,光头的电子束,完全可以通过电磁透镜进行拐弯,实现精确的偏转度,因而机械精度并没不需要那么高!

很多人隐隐觉得龙国机械精度不够,因而绝不可能有最精密的光刻机,这实在是太多虑了!

电子透镜的精度,其实只决定于光源的波长,跟机械精度没关系!

科技进步能用先进原理和设计方法,碾压煮饭仙人的旧工艺!

说得容易,李三彪和老罗搞定了一切,已经过了两个礼拜,终于开始正式测试了。

李三彪装入涂有光刻胶的掩膜,调节电镜,优化一番电镜参数,通过电镜控制窗口设置400微米曝光场,然后将工件台精确调整到调整到电镜下面。

在紧张地呼吸声中,李三彪用这台国产机器开始它的第一次实验。

仔细对掩膜聚焦后,暂时关闭了电子束。在曝光窗口设定合适的曝光参数,开始第一次曝光。

取出掩膜显影,在光学显微镜下观察一番,当检查无误后,进行第二层曝光。

芯片或者掩膜一共有很多层,每一层出现瑕疵,这个产品便已经作废。

过去废品率非常高,还是摩托罗拉70年代初在发明6800芯片时,技术有了突破,芯片才可以量产,而在这之前,芯片生产时废品率高达95%。

李三彪这个掩膜一共四层,加上其他结构,需要七八次曝光。

第一个样品,在第五次曝光出现了瑕疵,烧掉了一大部分晶体区,宣告失败。

曝光过度了,说明此光刻胶无法承受预定的曝光参数,需要降低光头功率。

经过四五次尝试,李三彪和老罗终于掌握了光刻胶与电子束的曝光关系,刻出了第一只全国产掩膜!

经过多人用光镜电镜的反复检验,证明这只掩膜是完美无缺的!

老罗四十多岁的汉子,竟然流出了纵横的泪水。

“太好了,我们总算在之前看到了国产掩膜,这下我死也甘心了!”

李三彪道;“罗总您先去看病吧,我们还要研究国产光刻设备呢,您一定能活着看到!”

罗建福不肯相信,道:“癌症是不治之症,我不愿意耽误时间,浪费国家的钱,你们让我也加入光刻机的研究组吧!”

李三彪和沈田惠一阵无奈,实在不忍心冷了老罗的心,只要同意了。

沈田惠道:“其实别的单位有了不少光刻机,我们也不用从头研制,”

李三彪问道:“我们目前有什么国产光刻设备?水平如何?您都见过吗?”

沈田惠有点为难,道:“我觉得,这些设备水平参差不齐,我们既然是自己使用,还是得自己研发。”

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