第五十三章 设备改造跨越式成功!第3/4段
手工操作对集成电路的影响可谓是全方面的,不谈人工取件拿件对器件可能造成的污染,首先人的肌肉稳定性、注意力等等方面,和自动设备相比,先天上就居于下风。哪怕是一个极为出色的操作员,在长期枯燥的重复劳动中,也难免会在不经意间出现误操作。而且即便是这个操作员注意力非常集中,肌肉控制力超群,可他每一次移动掩膜、推动光刻头之后,都需要重新对准、聚焦,再怎么熟练的操作员,其复位、步进、精确控制的效率也不可能比机器更高。
要想提升集成电路制备品质、生产效率,用自动化仪器代替手工操作,是见效最快、最容易实现的,即便是国内较低的自动化测量、控制水平,也可以使得整体水平出现一个飞跃式跨进。
而且之前,他们已经积累了相当的应用经验。
当初在制造单晶炉控制部件、运动部件上,他们与单晶炉制造厂家、自动化研究所协作,已经积累了丰富的经验,并具有了相当的默契。郭逸铭他们这次再次与自动化研究所携手,在和上海厂的技术人员进行充分交流之后,对国产的半导体制造设备进行了一次大刀阔斧的改造。
通过不断改进、尝试,设置了大量的传感器、伺服电机、自控程序,根据人工操作采样结果,采用预制步骤的方式,为如何将原来交由人工控制的各种操作尽可能减到最少,他们绞尽脑汁。
这方面,材料所也给与了大力协助。
董老等人得知郭逸铭他们在改进集成电路制造设备的消息以后,对如何实现自动化操作充满了兴趣,很快便也积极投入进来,从技术角度给与了全方面协助。
他们的支持非常关键。
论到对这个时代国内最尖端科技的实现方法,最为权威的部门莫过于材料应用所。董老他们查阅大量资料,和所里的技术储备,屡屡在郭逸铭他们改造遇到困难的时候,在关键地方提出了合理建议,从而使得他们得以突破技术难关。
郭逸铭提供技术思路、材料所负责提供本时代能够解决的技术、上海设备厂丰富的半导体设备制造经验、何师傅等人的超精密加工能力。他们亲密无间的合作,让设备改造进度飞快向前。
并且随着进度的提前,郭逸铭还对在集成电路制造中,居于最关键技术环节的光刻机设备的改造,做出了全新的改进。
光刻是进行集成电路制造的首要环节,其精度、成功率,可以说直接决定了集成电路制造的品质,和产品良品率高低,重要性无论如何拔高,都不为过。
国内当前的光刻机,还采用的是六十年代的接触式光刻机,在移动掩膜时,不留心就会碰触到光刻胶。而掩膜上哪怕是出现一个极其细微的损伤,都将给接下来的集成电路制造,带来无可估量的严重后果。
在此之外,国内现在的光刻机紫光照射,是通过透镜聚焦于一点,对局部电路进行光刻之后,再对另一个局部电路进行光刻处理。对比国外已经流行的伺服电机驱动、紫外光聚焦点对掩膜电路进行扫描式曝光,国内的光刻效率非常低下。
郭逸铭没有兴趣跟在外国人屁股后面,亦步亦趋。
他亲自动手设计,将原来接触式光刻平台,上移之后,通过光学作用,将透镜凝缩的聚焦点,扩张放大后再缩为一条线。
通过步进电机,精密驱动紫外光前后移动,变换曝光位置。
这可不是什么扫描式光刻机,而是后世才逐渐成熟,比扫描式光刻机更先进的步进扫描式光刻机。
这种光刻机,通过调整透镜距离,将原来点状的紫外光聚焦放大为覆盖到单晶硅边缘的条状曝光区。这样就可以一次性实现对整条区域内电路的照射曝光,一下子就将光刻效率提升数十倍,既加快了制造效率,又节约了成本,可谓是一举数得。
为了尽快完成对设备的改造工作,他们一直从80年11月,忙到了81年的3月下旬。
整整五个多月的时间,他们没有一天的休息时间。
为了节约每一份每一秒,尽管材料所就在马路对面,董老他们仍舍不得浪费这么一点点时间。所有参与技术攻关的人员,吃住都在行政楼内,稍微有一点空闲,他们也用来分析、讨论、研究如何对设备进行自动化改造。有好几次都已经深更半夜了,脑子里忽然有了某个思路的董老等人,也爬起来,心急火燎地敲开郭逸铭的房门,与他就此展开论证。
就这样,他们日以继夜的投入到改造工作中,所有人都忙得人不像人、鬼不像鬼,每天一直要忙到最后一丝精力都被榨干才精疲力尽投入梦乡。他们忙得连打理个人卫生的时间都没有,只有利用在进洁净车间经过必须洗漱程序时匆匆洗漱一下。
就这样,一直忙到81年3月23日,第一套完整的半导体制造设备终于装配完成。
设备的安装、调试工作也是一个需要非常小心的活。
高精密的设备,对工作环境的要求也是同样苛刻无比。这个时候,就显出了何师傅等人的本事,他们仅靠着肉眼观察、光影判断,就能精确判断出设备的倾斜角度是否符合要求,其精确率,丝毫不亚于上海厂几位拿着测试设备随时观测的工程师,且做出判断的速度,比他们摆放设备,从各个角度反复测量还来得快!
安装调试工作又用了将近一个月时间,4月17日,设备正式启用,进入试运行。
这是一个足以载入中美电子研究所史册的日子,当天,所有得知消息的研究、行政、工人全都放下了手头的活,聚到了处理器洁净厂房外。虽然他们不能进去,什么也看不到、听不到,但所有人都不肯离去,都默默地等在门口。
几位曾在无线电一所等好几家重点科研单位,从事了数十术人员进行充分交流之后,对国产的半导体制造设备进行了一次大刀阔斧的改造。
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