虽然有点郁闷,但是转念一想,你有了面子,我有里子啊,高振东领着你部门发的工资,做着我部门的事情,这明明是我占便宜了。
这么一想,心里气儿顺了,甚至还有点儿小窃喜。
搞工件台的同志们斗志昂扬的开始了工件台的最终工艺确认等工作,而高振东则接到了十七机部的一个电话。
大意是有单位看上他搞的6013这个材料了,有非常重要的作用,想要一批用于研究试验。
高振东对此是喜闻乐见,满口答应,还顺口问了一句是什么单位,对面的回答让他瞬间就来了兴趣。
第466章 三种芯片
对方是做继电器、电子元器件的,高振东大概就知道对方想拿6013做什么了,接触材料,而且大概率是用于极为重要的项目的,否则这年头钨银材料的价格还是有点咬手,等闲不敢用。
高振东不太在意人家具体拿来干什么,他在意的是对方的身份和厂子。
对于高振东来说,如果日后想把直投光刻进化为微缩投影光刻,那么工件台、掩模台运动的自动控制这一步就躲不过去,特别是工件台。
而工件台的自动控制,那么就意味着工件台在运动过程中的定位这个问题就浮出水面了。
好在以现在的精度要求,工件台的运动控制是使用的手摇驱动齿轮、丝杠减速机构,这东西有个好处,其运动状态的比值是可以确定的,比如通过齿轮齿比、丝杠缠距等等参数直接计算就行。
这样一来,就好办了,把手摇转为电机,然后直接测量驱动齿轮的转动情况,就能直接算出工件台最终运动的距离了。
而这个初始驱动齿轮的转动情况的测量,最好的办法,毫无疑问就是多圈旋转编码器,至于是相对编码还是绝对编码问题不大,两者之间其实技术是共通的,只是绝对编码更复杂一些,而高振东现在的要求,多圈旋转相对编码器就够了。
至于绝对和相对的区别,主要就在于绝对编码器转轴的位置与输出值是严格对应的,输出的是一个数字,通过输出可以确定转轴所处的角度。
而相对编码器输出的是不是一个数字,不论以什么方式输出,其核心是一个与转速、方向、转过角度有关的信号。
如果用导航系统来打比方的话,绝对编码器的输出类似GPS的输出,直接就是结果,而相对编码器的输出类似惯性导航系统的输出,最终结果得靠对输出进行解算。
这两种方式没有高下区别,只是应用场合的不同,比如电机自控制,一般场合下绝对编码器就没有相对编码器好使,后者输出的频率信号可以在经过简单处理转换后直接用于驱动PWM电路,控制电机转速。
只是这东西吧,国内自己生产,已经是80年的事情了,在这之前,从50年代开始就是一直使用的进口货,而且还不太好进口。
高振东想通过专业元件厂的同志,搞清楚现在能不能搞到编码器,能稳定搞到什么样的编码器,哪怕同是多圈相对编码器,其中的区别和门道还是不少的。
如果能稳定搞到合适的,那就不用去折腾这个事情了,如果不行,那说不得要在这方面动动手了。
想了半天,高振东发现这个事情还不如直接去问十二机部,那边响应肯定比厂子要快,情况更全面,而这个厂子的出现,主要是起到了提醒自己的作用。
把电话放下,高振东叫人去叫小李。
一会儿小李就跑来了,进门就喊:“老师,有什么要我去办的?”
看着他的样子,高振东突然有一丝恍惚,一年多前,自己进师父办公室大概也是这样子吧。
摇摇头笑了,高振东扔了一根烟给他,走到沙发边坐下来。
“两个事情,第一个,你去找我们部里,对接一下,有厂子需要我们的6013材料,你去落实一下这个事情。第二个,向十二机部呈文,询问一下现在国内旋转编码器的情况。”
前一个事情全是细节,还涉及到保密工作,小李去组织落实正好。
后一个非常笼统,对办事人员的能力也没啥要求,但是不适合大张旗鼓,小李去办也正好。
小李把高振东的话记下来,高振东又给他补充了一些相关情况和注意事项,拿着笔记本转身就跑,办事去了。临出门,还找高振东要了剩下的半包烟,直言老师的烟比较好一点。
——
十二月十六日,高振东接到了十二机部的电话,和旋转编码器的事情没有关系,而是他请十二机部确认的光刻胶和光学系统的事情有眉目了。
光刻胶方面,已经有同志搞好了一种负光刻胶以及配套的药物,速度还是很不错的。
高振东不在乎是正光刻还是负光刻,只要能确定是哪一种,他就能展开下一步的工作了——做掩模。
不知道能搞出来的光刻胶的正负,这一步就走不下去,原因很简单,两者的掩模是反的。
至于另外一个东西,也有了明确的消息。
东北光学所已经把第一步的光学系统搞出来了,也就是把一束激光扩散为直径160mm平行光的问题。
其实这一步的光学系统并不是特别的困难和复杂,之所以花了这么长时间,主要是光学系统不是把几个透镜摆上去那么简单。
哪怕第一步并不需要重新聚焦,但是扩束准直、均质这些光路还是少不了的,而且还要考虑工程上的可靠、可用、调节、维护等问题,可以说,光路的设计,只是这里面的一部分。
虽然搞出来了,但是直接交付还是有些差距的,东北光学所的同志,还是希望课题的提出者能过去实地看看,也方便他们做最后的调整和完善。
不过东北光学所那边并不知道具体的课题提出者是谁,只好通知十二机部转达。
高振东想了想自己的时间,决定过去一趟,能外出一个月,怎么都够了,而且这边的其他项目也不可能让自己长期离开。
计算了一下时间,他回复十二机部的同志,自己准备在下周星期三过去。
放下电话,高振东开始安排自己的工作。
6011会战这边倒是不用担心,进度一切正常,有点儿小问题课题组的也基本上都自己解决了。
京城工大那边的课程倒是个问题,不过考虑到自己大概率是十天之内就能来回的,所以这个问题倒也还好,安排得好的话,也就只需要调整一个星期的课而已。
他安排下周星期三才过去,就是这个原因,上完星期二的课才走。
其他的,就剩一个最重要的事情了,加工掩模。
高振东拿出了三套图纸,这是他准备首批投入试验的三种芯片。
数字逻辑电路很多,但是高振东暂时只选了这三种,其他的,他另有准备。
——与非门、或非门、D触发器。
之所以选这三种器件,是因为这三种器件是所有其他器件的基础,实际上D触发器也是可以由前两种器件构成的,只是其意义重大用途广泛,高振东也先把这玩意的集成电路给弄出来了。
与、或、非,最基本的三种逻辑运算,由他们可以组成一切逻辑电路。
而与非门、或非门就能完成上述三种逻辑运算。之所以不是直接搞成与门、或门、非门,是因为实际上的逻辑电路,与非、或非运算比与、或运算要多,更加常见。
大名鼎鼎的74系列芯片,头4种型号,7400~7403,就分别是两种与非门及两种或非门。
至于其他同或、异或、与或等等更复杂的逻辑运算,统统都可以分解成这三种运算。
而其中而异或门就特殊一些,两个异或门能构成RS锁存器,一个RS锁存器加上两个异或门能做D触发器,两个D触发器能构成一个边沿触发器。
而8个边缘触发器,就是一个1字节寄存器。
这就是高振东先挑选这三种芯片的原因,能完成所有的逻辑电路,同时能比较方便的做成小容量的存储器,比如寄存器、临时存储器之类。
但是用数字元件做大规模的数据存储器是不行的,占用面积都还是小事,主要还是太贵了。在制程足够高之前,单位面积内晶体管数量是不够多的,这个时候,为了实现可靠、高速数据存储,付出更复杂结构代价的数字电路存储器件,成本远高于模拟电路。
抛开数据掉电保持问题不说,不用多,一个1kByte的数据存储器,需要八千个边沿触发器,共计16000个D触发器,这是不能接受的,远远没有晶体管存储器来得好,那可是三个晶体管就能存一位数据。
虽然如此,但是D触发器还是为工程应用中的少量数据的临时存储提供了方便的手段。
高振东搞的这三种芯片,都是14引脚的,这有利于1274厂统一工艺,降低成本。
与非门,电源、地各占一个引脚,其余12个引脚分为4组,每组是一个双输入单输出的与非门,这样的话一片芯片上有4个与非门可用。
或非门,结构与与非门一样,只是从与非运算变成了或非运算。
而D触发器则是一片芯片上有2个D触发器,也就是说如果当作存储器使用的时候,一片芯片能存1位,如果不要求可靠性,直接用D触发器做锁存的话,能存2位。
这对于现在的自动控制人员来说,已经是意外之喜了,这么小的芯片就能存两位数据?
没办法,当年的存储器,就是这么昂贵。
拿着图纸,高振东又一个电话叫来了于永年,加工的事情,交给他去落实正好。
第467章 卢比扬卡的进展
每个芯片,光刻图纸是一套4张,高振东暂时准备使用的PMOS工艺是最简单的那种,甚至他连最后一步钝化都暂时先放下不做,总之是以能搞定为主。
4张图纸,分别形成P区、栅极、对外接触孔、芯片内布线,到最后通过压焊块把线引出来,就算是搞定了
而且这一次的工艺,极为粗放,80μm,用这个线宽,一是考虑到成功率,头几个芯片主要是论证原理和工艺可行性,粗放一点比较好。
同时也是为了制作掩模等的时候方便,80μm,是能在辅助工具的帮助下,能上手直接加工的。
而且,线宽大是大点儿,但是它可靠性高啊,至于功耗,呵呵,这时候电路里比集成电路耗电的东西多了去了,集成电路省这点儿意义不大。
而就算这么大的线宽,以14个引脚撑开的那么大面积来说,别说对与非门、或非门芯片了,哪怕就是复杂得多的D触发器,依然都有点太大了,是不可能完全布置满的。
高振东算是知道为什么C8008要用那个奇葩的18引脚了,片内物理空间完全用不完啊,为什么要用更多引脚,节约成本不香嘛。只是最终导致C8008的接口引脚捉襟见肘不得不大量复用,不但C8008,C1103也是,也算是英特尔头铁。
信息技术草创期的各大公司,类似英特尔此举,令人智熄的操作比比皆是。
虽然现在全向可调的掩模台并没有在工作台的基础上搞好,但是在第一代工艺里,高振东并不准备把掩模台搞成全向可调的,能调个高低倾斜就够了,说得难听点就是用螺丝都能调,和搞成了也没区别,就是个架掩模的架子而已。
掩模台、光学系统都是半固定的,这样一来,就将光刻机的难度降到了最低,但是却不影响其可用性。
安排好这个事情,等到下班回家,高振东将自己要出差的事情告诉了娄晓娥,娄晓娥倒是挺理解:“十来天啊?那我那段时间回家去住。”
说完,抱着高振东脖子:“不过啊,周末你得陪我出去玩儿去,哈哈。”
补偿一下嘛,高振东懂,连连点头。
但是高振东完美的秉承着前世的德性:去哪儿随便,攻略你做,我就跟着出人出钱。
好在娄晓娥现在也是个有主见的了,反正还几天时间,这点儿时间足够她想好到底去哪。
第二天,高振东一到办公室,就开始在电脑上编辑文件。
他这是想把《集成电路设计与制造》中的设计部分剥离出来,京城工大,该开一门新课了。
其实这也是没办法,随着集成电路各子工艺的进度,这个课程的开设,显得迫切起来。
别的不说,哪怕CPU等等大规模高级IC,他有渠道和自己的办法弄出来,不需要太多人参与,但是这个事情不能光靠他一个人,还得留下种子来。
整个CD4000系列或者是74/54系列,涉及到的芯片数量都是上百乃至几百种,这些芯片,都是在电路中各有用处的,现在是没办法,但是一旦数字电路的应用普及开来,还是靠与非门和或非门一点点搭数字电路的话,那就太过复杂了,不论对资源、人力、成本,都是一种极大的浪费。
以他现在准备做的三种芯片为例,D触发器虽然比四-2输入与非门要复杂很多倍,但是抛开设计,量产成本的差别却不是太大。成品功能性数字芯片的重要性,就是能有效降低成本,提升设计效率,提高工作可靠性。
而他自己不可能长期扑在这个事情上面,所以最简单的办法就是他教一批人出来,然后这些人直接投入这个事情里面去。
这批人在高振东看来,京城工大相关专业的大三大四学生是最好的,有足够的专业背景知识,脑袋也够,冲劲也足,甚至在学校就可以开展工作了。
而这些工作领头的,他准备就从防工委送来的那三个人身上着手了。
——
差不多同时,卢比扬卡广场边上一栋建筑物内,几个老毛子正在交流着什么。
“我想你们得给我一点儿新鲜的东西了,我亲爱的达瓦里氏,不论是军用还是民用,他们现在都在抱怨我们在南方同志那里的工作没有任何改善。”
他对面的一位老毛子颇不以为然:“同志,南方同志只有社经价值,没有技术价值,我们的主要精力,还是往西边看。”
“达瓦里氏,但是向我抱怨的部门,明显和你有着不一样的想法。他们不得不浪费着宝贵的卢布向南边进口钢材、计算机、软件.甚至在我们一向骄傲的军用领域,都不得不用开始用高价值技术和他们他们交换一些东西了。”
“但是.”
“没有但是,我今天叫你们来,不是来听你们辩解的,我亲爱的达瓦里氏,我要的是结果。”发出抱怨的同志加重了语气。
“好吧,我的同志,我们正在努力。你知道,和在西方我们差不多能像雨水一样混入大海不同,我们在南边,实在是太显眼了,我们得先找到足够的‘桥’,否则我们什么具体的事情都做不了。”
“我亲爱的达瓦里氏,一个理由不能用很多次!”
“好消息还是有的,同志,我们并不是没有结果。”
“好吧,说说看,希望你的‘结果’至少能让我在别人面前交差。”发出抱怨的人缓和了语气。
他的压力不小,实际上,就算是在老毛子内部,卢比扬卡的人也远远没有传说中那么一手遮天,他们要忌惮和考虑的东西,也很多。
“经过在那边的同志的努力,我们终于将他们感兴趣的东西的来源,确定了范围,你知道的,我们在那边的人,以技术人员为主,技术人员愿意配合我们工作的可不多,他们有自己的骄傲,我们的工作非常艰难。”一位老毛子说出了收获,顺便也为自己的工作缓慢找足了理由。