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第3章

重生90:我靠黑科技掀翻全球

重生90:我靠黑科技掀翻全球 斷芒峰的鐵蛋 2026-04-25 07:38:49 都市小說(shuō)
暗室中的微光------------------------------------------,出租屋變成了戰(zhàn)場(chǎng)。,被各種設(shè)備擠得滿滿當(dāng)當(dāng)。光刻機(jī)擺在唯一空著的地板上,電線像蛇一樣蜿蜒,插在從墻壁上違規(guī)拉出的多孔插座上。太陽(yáng)能板的碎片堆在墻角,綠色的多晶硅在陽(yáng)光下泛著油脂般的光。感光干膜、顯影劑、化學(xué)試劑瓶,在書桌上排成一列,標(biāo)簽上印著日文和英文,像一支等待檢閱的異**隊(duì)。,赤膊站在房間中央。,在腰際的舊牛仔褲上洇出深色的痕跡。房間沒(méi)有空調(diào),只有那臺(tái)嘎吱作響的吊扇,把悶熱的空氣攪成黏稠的漩渦。窗外,**七月的太陽(yáng)正毒,水泥地面蒸騰起扭曲的熱浪。。,都集中在眼前的任務(wù)上。:12:33:17。。:**硅片。,拿起最大的一塊。這塊大約20厘米見方,表面有放射狀的裂紋,但中心部分還算完整。他用玻璃刀——從胡建軍那里花兩塊錢買的——沿著裂紋邊緣,小心地切割。“咔嚓。”。多晶硅碎裂的聲音,像冰層破裂。一片不規(guī)則的碎片被切下來(lái),大約3厘米見方,厚度0.5毫米。。,厚度應(yīng)該是0.2-0.3毫米,而且表面要拋光得像鏡子。但他沒(méi)有拋光機(jī),沒(méi)有切片機(jī),沒(méi)有一切正規(guī)設(shè)備。“只能用土辦法。”
林辰把硅片碎片固定在**的夾具上——那是用從舊衣柜上拆下的木板和螺絲做的。然后,他拿出一張水砂紙,標(biāo)號(hào)800目。
這是最粗糙的打磨紙,通常用來(lái)磨木頭。但在沒(méi)有專業(yè)拋光設(shè)備的情況下,這是唯一能讓硅片變薄的方法。
他往硅片上滴水,開始打磨。
“沙……沙……沙……”
有節(jié)奏的摩擦聲,在悶熱的房間里單調(diào)地回響。硅粉混著水,變成灰色的漿,順著木板往下淌。林辰的手臂很快開始酸痛,但他沒(méi)有停。
前世的記憶涌上來(lái)。
2026年,在“燭龍”項(xiàng)目最艱難的階段,他們也遇到過(guò)材料問(wèn)題。當(dāng)時(shí)需要一種特殊的陶瓷基板,國(guó)內(nèi)做不出來(lái),進(jìn)口又被卡。項(xiàng)目組的一個(gè)老工程師,六十多歲了,戴著老花鏡,在實(shí)驗(yàn)室里用最原始的砂輪,手工打磨樣品。
林辰勸他:“王工,等進(jìn)口渠道疏通吧,您這樣太辛苦了。”
老工程師頭也不抬:“等?等多久?一個(gè)月?一年?小林,我等不起,**也等不起。”
“可您的手……”
老工程師的手,虎口裂著口子,貼滿了創(chuàng)可貼。但他打磨的動(dòng)作很穩(wěn),每一下都像在雕琢藝術(shù)品。
“我父親是鉗工,一輩子跟銼刀、砂輪打交道。”老工程師說(shuō),“他臨死前跟我說(shuō),建國(guó),咱們這代人,就是用人手,把***銼出來(lái)的。現(xiàn)在你們搞高科技,但有些事,還得用手。”
三天后,他磨出了第一塊合格的陶瓷基板。
雖然表面粗糙,雖然尺寸不準(zhǔn),但能用。
后來(lái)那塊基板被用在“燭龍”的第一代原型機(jī)上,現(xiàn)在可能還在海底的廢墟里。
“沙……沙……”
林辰加快速度。
汗水滴進(jìn)眼睛,刺得生疼。他甩甩頭,繼續(xù)。
半小時(shí)后,硅片厚度從0.5毫米磨到0.3毫米。表面布滿劃痕,像毛玻璃。
還不夠。
他換了1500目的砂紙,繼續(xù)磨。
又半小時(shí),厚度0.25毫米。劃痕變細(xì)了,但依然存在。
2000目砂紙。
3000目砂紙。
最后,他用上了從梁永昌那里要來(lái)的拋光布,那是廣告公司用來(lái)拋光有機(jī)玻璃的,沾上一點(diǎn)氧化鈰拋光粉——那是從舊眼鏡店里買的,老板當(dāng)垃圾送的。
手工拋光。
這是最煎熬的步驟。手臂的酸痛已經(jīng)變成麻木,肩膀像要脫臼。但林辰盯著那片硅,看著它從毛玻璃,慢慢變得半透明,最后,在某個(gè)角度,能勉強(qiáng)看到一點(diǎn)倒影。
不夠鏡面,但夠用了。
他拿起硅片,對(duì)著窗外的光看。
陽(yáng)光透過(guò)硅片,在地板上投下淡藍(lán)色的光斑。硅片中心最薄的地方,已經(jīng)接近透明,邊緣還有些厚。表面不完全是平的,有微小的弧度。
不完美。
但在1998年,用這些破爛工具,用三個(gè)小時(shí),手工磨出一片勉強(qiáng)能用的硅片——
已經(jīng)是奇跡。
林辰把硅片放進(jìn)丙酮里清洗——丙酮是他從化工店買的,用玻璃瓶裝著,標(biāo)簽上寫著“危險(xiǎn)品”。丙酮能洗掉表面的油脂和拋光粉。
然后,用去離子水沖洗——沒(méi)有去離子水,他用蒸餾水代替,是去藥店買的注射用水,一小瓶五毛錢。
最后,用氮?dú)獯蹈伞獩](méi)有氮?dú)馄浚脧淖孕熊囆蘩礓佉獊?lái)的打氣筒,前面加了個(gè)過(guò)濾器(用棉紗布和活性炭**),手動(dòng)打氣。
氣流吹過(guò)硅片表面,水珠滾落。
硅片準(zhǔn)備好了。
林辰把它放在干凈的濾紙上,用鑷子夾起,在體視顯微鏡下檢查。
放大50倍,表面依然有細(xì)微的劃痕,但已經(jīng)比剛才好太多。最關(guān)鍵的是,厚度基本均勻,最薄處0.22毫米,最厚處0.28毫米。
“過(guò)關(guān)。”
他看了眼倒計(jì)時(shí):10:47:12。
第二步:涂膠。
標(biāo)準(zhǔn)工藝應(yīng)該用勻膠機(jī),讓硅片高速旋轉(zhuǎn),把光刻膠甩成均勻的薄膜。他沒(méi)有勻膠機(jī)。
但林辰早有準(zhǔn)備。
他從帆布包里拿出一個(gè)舊唱機(jī)。
那是他從華強(qiáng)北的垃圾堆里撿的,**先鋒的直驅(qū)唱機(jī),轉(zhuǎn)盤還能轉(zhuǎn)。他把轉(zhuǎn)盤拆下來(lái),只留電機(jī)和轉(zhuǎn)軸。然后,用熱熔膠把一個(gè)硅片夾具粘在轉(zhuǎn)軸上——夾具是用有機(jī)玻璃邊角料磨的,中間挖了個(gè)凹槽,剛好能卡住硅片。
一個(gè)最簡(jiǎn)陋的“手搖勻膠機(jī)”。
林辰把硅片卡進(jìn)夾具,用真空吸盤固定——吸盤是從舊血壓計(jì)上拆的,用那臺(tái)小真空泵提供負(fù)壓。
然后,他戴上手套,打開感光干膜的包裝。
感光干膜通常是用于PC***的,三層結(jié)構(gòu):上面的保護(hù)膜,中間的感光層,下面的聚酯薄膜。林辰小心地撕掉保護(hù)膜,露出淡**的感光層。
他需要把感光層轉(zhuǎn)移到硅片上。
標(biāo)準(zhǔn)做法是用熱壓機(jī),加熱加壓,讓感光層貼合。他沒(méi)有熱壓機(jī)。
但有電熨斗。
林辰從床底拖出房東留下的舊電熨斗,插上電。等待加熱的時(shí)候,他把感光干膜剪成比硅片稍大的方塊。
電熨斗熱了,蒸汽孔冒出白氣。
他把感光干膜蓋在硅片上,感光層朝下,聚酯薄膜朝上。然后,用一張干凈的復(fù)印紙蓋在最上面——防止電熨斗直接接觸塑料薄膜導(dǎo)致融化。
“滋……”
電熨斗壓下去。
熱量透過(guò)紙張,透過(guò)聚酯薄膜,傳遞到感光層。感光層是熱敏的,在60-80攝氏度會(huì)變軟、發(fā)粘。林辰控制著力度,讓電熨斗在硅片表面緩慢移動(dòng),確保每個(gè)部位都受熱均勻。
這是最需要經(jīng)驗(yàn)的步驟。
壓力太大,感光層會(huì)被擠出來(lái),厚度不均勻。
壓力太小,貼合不牢,后續(xù)會(huì)脫落。
溫度太高,感光層會(huì)過(guò)度交聯(lián),失去感光性。
溫度太低,不粘。
林辰閉著眼,全憑手感。
前世,在麻省理工,他幫周教授做過(guò)類似的事。當(dāng)時(shí)他們要研究一種新型光刻膠,但買不到勻膠機(jī),周教授就用家里的電熨斗,在實(shí)驗(yàn)室里手壓。
“小林,看好了。”周教授當(dāng)時(shí)說(shuō),“科學(xué)不總是高大上,有時(shí)候,就得用土辦法。但土辦法做得好,一樣出好結(jié)果。”
“可這樣不精確……”
“要那么精確干什么?”周教授笑了,“我們是在探索,不是在生產(chǎn)。探索的時(shí)候,最重要的是想法,是勇氣,是敢用別人不敢用的方法。”
電熨斗在硅片表面滑過(guò)。
林辰能感覺(jué)到,感光層在軟化,在貼合。他數(shù)著秒:1、2、3……10秒,抬起。
小心地揭開聚酯薄膜。
淡**的感光層,已經(jīng)均勻地貼在硅片表面。在窗戶透進(jìn)的光線下,能看到一層極薄的、半透明的膜。
他立刻把硅片裝到“勻膠機(jī)”上。
啟動(dòng)電機(jī)。
唱機(jī)轉(zhuǎn)盤開始旋轉(zhuǎn),很穩(wěn),畢竟是直驅(qū)電機(jī)。硅片在轉(zhuǎn)軸上勻速轉(zhuǎn)動(dòng),離心力把感光層中多余的膠甩出去,讓膜厚更均勻。
轉(zhuǎn)速大概200轉(zhuǎn)/分,太慢,但夠用。
轉(zhuǎn)了一分鐘,林辰關(guān)掉電機(jī)。
拿起硅片,在顯微鏡下看。
膜厚……不均勻,中間薄邊緣厚,這是低速旋轉(zhuǎn)的必然結(jié)果。但整體厚度大概1.5微米,在感光干膜里,已經(jīng)算薄的了。
“勉強(qiáng)能用。”
他看了眼倒計(jì)時(shí):9:12:45。
第三步:前烘。
感光層需要加熱,讓溶劑揮發(fā),讓膠膜固化。標(biāo)準(zhǔn)工藝是用熱板,精確控溫。
林辰有**加熱臺(tái)。
他把硅片放到加熱臺(tái)上,接通調(diào)壓器。電壓調(diào)低,讓加熱臺(tái)緩慢升溫。沒(méi)有溫度計(jì),他只能用手靠近感受溫度,大概在90-100攝氏度之間。
烘烤十分鐘。
期間,林辰開始準(zhǔn)備最關(guān)鍵的一步:曝光。
下午三點(diǎn),房間被改造成臨時(shí)暗室。
林辰用從梁永昌那里要來(lái)的黑紅兩層遮光布,把窗戶封死。又用膠帶把門縫貼嚴(yán)。房間陷入徹底的黑暗,只有書桌上,一臺(tái)用紅布罩著的臺(tái)燈,發(fā)出微弱的紅光。
安全光。
感光干膜對(duì)紅光不敏感,可以在紅光下操作。
林辰把光刻機(jī)拖到房間中央,接上電源。汞燈需要預(yù)熱,他按下開關(guān),機(jī)器發(fā)出低沉的嗡鳴。透過(guò)觀察窗,能看到里面的汞燈管,從暗紅,慢慢變成刺眼的青白色。
高壓汞燈,波長(zhǎng)365納米,正好是感光干膜的敏感波長(zhǎng)。
等待預(yù)熱的時(shí)候,林辰把掩膜版——梁永昌做的那張膠片——裝到光刻機(jī)的掩膜版夾具上。然后用****小心地擦拭掩膜版表面,確保沒(méi)有灰塵。
一顆灰塵,落在0.8微米的線條上,就是一場(chǎng)災(zāi)難。
接著,他把涂好膠的硅片,放到光刻機(jī)的樣品臺(tái)上。樣品臺(tái)有簡(jiǎn)易的真空吸附,他打開真空泵,硅片被牢牢吸住。
對(duì)焦。
這是最考驗(yàn)手眼協(xié)調(diào)的步驟。
光刻機(jī)是老式的,對(duì)焦完全靠手動(dòng)。透過(guò)目鏡,能看到掩膜版的圖案投影在硅片上。但圖像是模糊的,像隔著毛玻璃。
林辰緩慢旋轉(zhuǎn)對(duì)焦旋鈕。
圖像逐漸清晰。
線條,鋸齒狀的線條,在淡**的感光層上顯現(xiàn)出來(lái)。但邊緣還不夠銳利,有輕微的暈影。
他繼續(xù)微調(diào)。
汗水順著額頭往下淌,一滴汗珠掛在睫毛上,他不敢眨眼。房間里悶熱得像蒸籠,汞燈散發(fā)的熱量讓空氣更加滾燙。但他全神貫注,世界縮小到目鏡里那方寸之地。
終于,線條邊緣變得鋒利。
對(duì)焦完成。
他看了眼倒計(jì)時(shí):7:48:23。
曝光時(shí)間,需要計(jì)算。
感光干膜的感光度,他只知道大概范圍。汞燈的強(qiáng)度,機(jī)器上沒(méi)有標(biāo)。唯一的辦法,是試。
林辰準(zhǔn)備了五片小硅片,都涂了膠。他打算用不同的曝光時(shí)間:5秒、10秒、15秒、20秒、25秒,做測(cè)試。
第一片,5秒。
他按下曝光按鈕。
“咔。”
快門聲。汞燈的強(qiáng)光透過(guò)掩膜版,照射在硅片上。感光層被照射的部分,會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),變得可溶(正膠)或不可溶(負(fù)膠)。感光干膜是負(fù)膠,被光照的部分會(huì)交聯(lián)固化,不被光照的部分保持可溶。
5秒結(jié)束。
林辰取出硅片,放進(jìn)顯影液里。
顯影液是他用碳酸鈉和水自配的,濃度1%。硅片浸入,輕輕搖晃。
30秒后,取出,用蒸餾水沖洗。
放在顯微鏡下看。
膠膜大部分都被溶解了,只有最亮的區(qū)域還剩一點(diǎn)殘膠。曝光不足。
第二片,10秒。
結(jié)果類似,但留下的膠多一些。
第三片,15秒。
這次,圖案開始顯現(xiàn)了。線條區(qū)域(被掩膜版遮住,沒(méi)曝光)的膠被溶解,露出硅片表面;空白區(qū)域(曝光)的膠固化,留在表面。
但線條邊緣粗糙,有鋸齒。
**片,20秒。
圖案清晰了,線條寬度大約1.5微米,比設(shè)計(jì)的0.8微米粗,但輪廓清楚。
第五片,25秒。
線條變得更粗,而且邊緣出現(xiàn)“橋接”——相鄰線條的膠連在一起了。曝光過(guò)度。
結(jié)論:20秒是最佳時(shí)間。
林辰深呼吸,把正式用的硅片放上樣品臺(tái),對(duì)焦,然后——
按下曝光按鈕。
“咔。”
20秒。
汞燈的青白色光線,透過(guò)膠片上的黑色線條圖案,在硅片表面投下影子。在微觀世界里,光正在改變物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu),把一張圖紙,刻進(jìn)硅的靈魂里。
20秒,很短。
但在林辰的感覺(jué)里,很長(zhǎng)。
他想起前世,第一次在真正的光刻機(jī)上曝光芯片。那是中科院微電子所的8英寸線,機(jī)器是荷蘭A**L的,價(jià)值上億美元。按下按鈕的瞬間,整個(gè)潔凈室都安靜了,所有人都盯著屏幕,等待結(jié)果。
那次曝光很成功。
導(dǎo)師拍著他的肩膀說(shuō):“小林,你開了一個(gè)好頭。”
但后來(lái),那條生產(chǎn)線因?yàn)?*的制裁,買不到備件,慢慢癱瘓了。再后來(lái),聽說(shuō)被拆了,當(dāng)廢鐵賣了。
“滴。”
曝光結(jié)束。
林辰取出硅片,立刻放進(jìn)顯影液。
輕輕搖晃,默數(shù)30秒。
取出,沖洗。
然后,用異丙醇定影——這是從化工店買的,純度不高,但夠用。
最后,用氮?dú)猓ù驓馔玻┐蹈伞?br>他迫不及待地把硅片放到顯微鏡下。
打開光源,調(diào)焦。
視野里,淡**的膠膜上,出現(xiàn)了清晰的黑色線條圖案。環(huán)形振蕩器,五個(gè)反相器首尾相連,連線,焊盤。
線條寬度……
林辰用目鏡的刻度尺測(cè)量。
0.9微米、1.0微米、0.8微米、1.1微米……
不均勻,但大部分在0.8-1.2微米之間。
成功了。
感光干膜,用手工方法,做出了接近1微米的線條。
雖然不是完美的0.8微米,但已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個(gè)時(shí)代、這種條件的極限。
林辰直起身,長(zhǎng)長(zhǎng)地呼出一口氣。
這才感覺(jué)到,手臂在抖,后背的肌肉在抽痛,喉嚨干得像沙漠。
他抓起桌上的水杯,一口氣灌下半杯涼白開。
然后看了眼倒計(jì)時(shí):6:05:11。
**步:刻蝕。
要把膠膜上的圖案,轉(zhuǎn)移到硅片上。需要把**的硅片區(qū)域(線條部分)刻蝕掉,形成凹槽。
標(biāo)準(zhǔn)工藝用反應(yīng)離子刻蝕,用等離子體轟擊硅表面。
林辰只有濕法刻蝕。
他自配了刻蝕液:氫氟酸、硝酸、醋酸的混合液。這是最古老的硅刻蝕配方,各向同性,會(huì)橫向腐蝕,導(dǎo)致線條變寬。
但沒(méi)辦法,只有這個(gè)。
他把硅片浸入刻蝕液。
“滋……”
輕微的氣泡冒出來(lái)。硅在酸液中緩慢溶解。刻蝕時(shí)間需要嚴(yán)格控制,時(shí)間短了,刻蝕深度不夠;時(shí)間長(zhǎng)了,線條會(huì)被過(guò)度腐蝕,甚至斷掉。
林辰盯著手表秒針。
1秒、2秒、3秒……
30秒。
他迅速取出硅片,放進(jìn)去離子水中沖洗,終止反應(yīng)。
然后,用丙酮去除剩余的膠膜。
丙酮浸泡,輕輕搖晃,膠膜逐漸脫落,漂浮在液面上。
最后,沖洗,吹干。
硅片表面,現(xiàn)在有了凹凸的圖案。
在顯微鏡下看,線條區(qū)域凹陷下去,深度大概0.5微米。寬度……因?yàn)闄M向腐蝕,變寬了,現(xiàn)在大約1.5-2微米。
太寬了。
0.8微米的設(shè)計(jì),做出來(lái)變成了2微米。
晶體管的性能會(huì)大打折扣,但……也許還能工作。
林辰看了眼倒計(jì)時(shí):5:20:48。
第五步:摻雜。
要做晶體管,需要在硅的特定區(qū)域摻入雜質(zhì),形成P型或N型半導(dǎo)體。標(biāo)準(zhǔn)工藝用離子注入,用高能離子轟擊。
林辰用擴(kuò)散法。
最古老的方法。
他**了一個(gè)簡(jiǎn)易擴(kuò)散爐:用陶瓷坩堝(化工店買的),里面放硼源(三氧化二硼,從舊熒光燈**提取的),把硅片放在上面,然后加熱。
加熱臺(tái)再次上場(chǎng)。
把陶瓷坩堝放在加熱臺(tái)上,硅片蓋在上面,再用一個(gè)陶瓷蓋子蓋住,形成半封閉環(huán)境。
加熱到900攝氏度——沒(méi)有測(cè)溫儀,他憑經(jīng)驗(yàn),看硅片顏色:暗紅,大概就是這個(gè)溫度。
保持30分鐘。
在這段時(shí)間里,硼原子會(huì)從氣相擴(kuò)散到硅片表面,形成P型區(qū)。
房間里熱得無(wú)法忍受。
汞燈的余熱還沒(méi)散,加熱臺(tái)又持續(xù)散發(fā)高溫。室溫可能超過(guò)40度。林辰渾身濕透,像從水里撈出來(lái)。他打開一瓶水,從頭上澆下去。
水珠混著汗水,在地板上洇開。
他坐在地上,背靠著墻,看著加熱臺(tái)上那個(gè)簡(jiǎn)陋的“擴(kuò)散爐”。
突然很想笑。
2026年,他在價(jià)值千萬(wàn)美元的離子注入機(jī)前,看著屏幕上跳動(dòng)的參數(shù),精確控制每一個(gè)原子的注入深度和濃度。
現(xiàn)在,他用陶瓷坩堝和加熱臺(tái),用最原始的熱擴(kuò)散,在做同樣的事。
科學(xué)有時(shí)候,就是這么荒謬。
又這么浪漫。
30分鐘到。
他關(guān)掉加熱臺(tái),等溫度自然下降。
然后,取出硅片。
表面有一層白色的氧化層,這是高溫下硅與空氣中的氧反應(yīng)生成的。需要用氫氟酸去掉。
浸泡,沖洗。
顯微鏡下觀察。
摻雜區(qū)域和未摻雜區(qū)域,在光學(xué)顯微鏡下看不出區(qū)別。需要用電學(xué)測(cè)試才能知道結(jié)果。
但時(shí)間不夠了。
倒計(jì)時(shí):3:45:12。
第六步:金屬化。
要做電極,需要沉積金屬,然后光刻、刻蝕出電極圖形。
林辰再次拿出那臺(tái)ULVAC真空鍍膜機(jī)。
這是他最貴的設(shè)備,也是唯一接近“專業(yè)”的設(shè)備。
他清洗硅片,裝到鍍膜機(jī)的樣品架上。然后,把鋁絲(從舊電線里剝出來(lái)的)掛在鎢絲蒸發(fā)源上。
關(guān)閉鍍膜艙,抽真空。
真空泵工作,發(fā)出刺耳的噪音。壓力表指針緩慢下降:10?1托、10?2托……
到10??托時(shí),差不多了。
他接通蒸發(fā)源電源,電流通過(guò)鎢絲,加熱。鋁絲開始融化,變成液珠,然后蒸發(fā)。鋁蒸氣在真空中直線傳播,遇到低溫的硅片表面,凝結(jié)成薄膜。
很薄的膜,大概100納米。
透過(guò)觀察窗,能看到硅片表面逐漸覆蓋上一層銀白色的金屬光澤。
很美。
像給芯片穿上鎧甲。
蒸鍍結(jié)束,等冷卻,放氣,取出硅片。
表面是一層均勻的鋁膜。
現(xiàn)在,需要重復(fù)光刻步驟:涂膠、曝光、顯影,但這次是要在鋁膜上刻出電極圖形。
林辰已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)了。
快速涂膠,曝光,顯影。
然后,用磷酸刻蝕鋁。
鋁在磷酸中溶解,速度很快。他控制時(shí)間,30秒。
沖洗,去膠。
顯微鏡下,電極圖形出現(xiàn)了:焊盤、連線,與下面的硅區(qū)域?qū)?zhǔn)。
對(duì)準(zhǔn)誤差很大,大概有2-3微米。但在這種手工條件下,已經(jīng)算奇跡了。
倒計(jì)時(shí):1:30:05。
最后一步:測(cè)試。
晚上十點(diǎn)半。
房間里的高溫稍稍散去,但悶熱依舊。林辰渾身濕透,坐在地上,面前是一個(gè)用面包板、杜邦線、舊電池、萬(wàn)用表搭成的簡(jiǎn)易測(cè)試電路。
硅片被固定在一個(gè)**的探針臺(tái)上——那是用有機(jī)玻璃做的,上面插了幾根鎢絲探針,探針是從舊示波器上拆的,針尖用砂紙磨到極細(xì)。
探針壓在芯片的焊盤上。
林辰屏住呼吸,接通電源。
3.3伏,用兩節(jié)鋰電池串聯(lián)提供。
萬(wàn)用表接在輸出端。
如果芯片工作,環(huán)形振蕩器會(huì)振蕩,輸出方波,萬(wàn)用表會(huì)顯示一個(gè)平均電壓值。
如果芯片不工作,輸出要么是高電平(3.3V),要么是低電平(0V)。
他打開電源開關(guān)。
萬(wàn)用表的指針……
不動(dòng)。
停在0V。
林辰的心沉下去。
不工作。
哪里出錯(cuò)了?摻雜濃度不對(duì)?晶體管沒(méi)形成PN結(jié)?金屬連線有斷路?還是根本,他做的這個(gè)東西,壓根就不是晶體管?
他關(guān)掉電源,重新檢查。
探針接觸良好。
電源電壓正常。
電路連接正確。
再來(lái)一次。
打開電源。
指針……輕微抖動(dòng)了一下,然后又回到0。
有一點(diǎn)點(diǎn)希望。
但還不夠。
倒計(jì)時(shí):00:45:33。
還剩45分鐘。
林辰盯著那片硅,那個(gè)在顯微鏡下只有米粒大的東西。它花了24小時(shí),用最破爛的設(shè)備,最原始的方法,從垃圾堆里誕生。
現(xiàn)在,它躺在那里,沉默得像塊石頭。
“醒過(guò)來(lái)。”林辰喃喃自語(yǔ),“求你了,醒過(guò)來(lái)。”
前世,在“燭龍”第一次點(diǎn)火的前夜,他也這樣對(duì)著控制臺(tái)說(shuō)過(guò)話。
當(dāng)時(shí)陳薇問(wèn)他:“主任,你在跟誰(shuí)說(shuō)話?”
“跟設(shè)備。”林辰說(shuō),“它們有時(shí)候有脾氣,你得哄著。”
“科學(xué)家也信這個(gè)?”
“不信。”林辰笑了,“但有時(shí)候,除了哄,你沒(méi)別的辦法。”
現(xiàn)在,他也沒(méi)別的辦法了。
他關(guān)掉電源,把硅片取下來(lái),在顯微鏡下仔細(xì)檢查。
線條,焊盤,對(duì)準(zhǔn)……
突然,他注意到一個(gè)細(xì)節(jié)。
一個(gè)焊盤和下面的硅區(qū)域,沒(méi)有完全對(duì)準(zhǔn),偏移了大約3微米。 這意味著,金屬電極可能沒(méi)有接觸到摻雜區(qū)域。
斷路。
林辰立刻行動(dòng)。
他用一根極細(xì)的金絲——那是從舊電子表里拆的——在顯微鏡下,手動(dòng)焊接。
這是最精細(xì)的活。
手不能抖,呼吸要輕。金絲直徑只有20微米,比頭發(fā)還細(xì)。他用**的熱臺(tái)加熱,用鑷子夾著金絲,一點(diǎn)一點(diǎn),把焊盤和硅區(qū)域連接起來(lái)。
汗水滴下來(lái),他偏頭避開。
十分鐘,焊接完成。
重新安裝,接通電源。
倒計(jì)時(shí):00:12:17。
萬(wàn)用表指針……
動(dòng)了。
從0,慢慢擺到1.5V,然后輕微抖動(dòng)。
振蕩了。
環(huán)形振蕩器在工作,輸出一個(gè)頻率大概1MHz的方波,萬(wàn)用表測(cè)到的是平均電壓,所以是1.5V左右。
成功了。
林辰癱坐在地上,后背撞到墻,發(fā)出悶響。
但他感覺(jué)不到疼。
他看著萬(wàn)用表上抖動(dòng)的指針,看著那個(gè)用垃圾做出來(lái)的芯片,在工作。
在1998年,在**的出租屋里,用24小時(shí),手搓出了一顆能工作的芯片。
雖然它粗糙,雖然它性能差,雖然它可能連最廉價(jià)的計(jì)算器芯片都不如。
但它***的。
是他親手做的。
是從零開始的。
叮——
腦海里的提示音。
新手任務(wù)完成
制造出0.8微米制程芯片樣品,晶體管數(shù)量:約1.2萬(wàn)個(gè),面積:2.1×2.1mm,全部符合要求
獲得獎(jiǎng)勵(lì):1000科技點(diǎn)
解鎖:微型芯片優(yōu)化圖紙(0.8微米→0.5微米)
林辰眼前,系統(tǒng)界面展開。
科技點(diǎn)從0變成1000。
信息科技樹的分支上,新的圖標(biāo)亮起:0.5微米制程工藝包,解鎖需要300點(diǎn)。
他沒(méi)有猶豫,立刻解鎖。
消耗300科技點(diǎn),獲得0.5微米制程完整工藝包
海量的信息涌入腦海:更精細(xì)的光刻方案、新的摻雜工藝、更薄的柵氧化層、自對(duì)準(zhǔn)技術(shù)……比0.8微米先進(jìn)一代,相當(dāng)于1995年國(guó)際主流水平。
在1998年,這依然是黑科技。
而剩下的700點(diǎn),他暫時(shí)不動(dòng)。
留著,有更重要的用途。
系統(tǒng)界面最下方,出現(xiàn)了一個(gè)新提示:
檢測(cè)到宿主完成首個(gè)科技突破,開啟長(zhǎng)期任務(wù)線
任務(wù)名稱:燎原之火
第一階段:在三個(gè)月內(nèi),建立小型芯片實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)0.5微米芯片的小批量試產(chǎn)
獎(jiǎng)勵(lì):5000科技點(diǎn),解鎖“高溫超導(dǎo)材料基礎(chǔ)配方”
失敗懲罰:無(wú)
注:高溫超導(dǎo)材料是可控核聚變約束場(chǎng)的關(guān)鍵材料,請(qǐng)宿主謹(jǐn)慎規(guī)劃發(fā)展路徑
可控核聚變。
林辰的心臟猛地一跳。
前世,他為之付出生命的“燭龍”。
這一世,要提前三十年,從這顆簡(jiǎn)陋的芯片開始,一步步走向它。
他看向窗外。
深夜的**,依然燈火通明。遠(yuǎn)處,地王大廈的尖頂刺入夜空,像這個(gè)城市昂揚(yáng)的野心。
而他的野心,更大。
他要做的,不是一棟樓,不是一家公司,不是一個(gè)產(chǎn)業(yè)。
而是一個(gè)時(shí)代。
一個(gè)中國(guó)科技不再被卡脖子的時(shí)代。
倒計(jì)時(shí)歸零。
00:00:00
24小時(shí)結(jié)束。
林辰站起身,腿因?yàn)榫米槟尽K叩酱扒埃崎_窗戶。
夜風(fēng)吹進(jìn)來(lái),帶著這個(gè)城市永不疲倦的氣息。
樓下,大排檔依然熱鬧,炒鍋的火焰竄起,工人們?cè)诤染苿澣娨暲镌诜拧哆€珠格格》的大結(jié)局。
平凡的人間煙火。
而他在十平米的出租屋里,剛剛點(diǎn)燃了一顆火星。
很小,很微弱。
但星星之火,可以燎原。
他回到桌前,拿起那片硅芯片,放在掌心。
只有米粒大,在燈光下泛著淡淡的金屬光澤。
“你好。”林辰輕聲說(shuō),“我叫林辰,從2026年來(lái)。這一世,我會(huì)讓你,變成燎原大火。”
芯片沉默。
但萬(wàn)用表的指針,還在輕微抖動(dòng)。
像心跳。
本章技術(shù)細(xì)節(jié)注釋:
1. 感光干膜做光刻:歷史上確實(shí)有極客用感光干膜嘗試微米級(jí)光刻,但需要極其精細(xì)的控制。本章做了藝術(shù)夸張,實(shí)際難度更高。
2. 手工打磨硅片:在早期半導(dǎo)體研究中,確實(shí)有科研人員手工打磨樣品,但厚度均勻性很難控制。
3. 熱擴(kuò)散摻雜:這是1960年代的主流工藝,后來(lái)被離子注入取代,但在極端條件下仍可用。
4. 鎢絲蒸發(fā)鍍鋁:這是最原始的金屬化方法,在實(shí)驗(yàn)室中仍有使用。