四合院：我邊做科研邊吃瓜 第367章 MOS

60年的高考，是沒有查分這一說的，反正就是考完，等著結(jié)果就行，錄取通知書大概是在8月開始發(fā)。

而且以婁曉娥的情況，這年頭的第一批是鐵定錄取不了的，所以時間還要更往后一點，這一批的特點是“可以錄取機(jī)密專業(yè)”。

所以婁曉娥和高振東兩人并不急，該干嘛還是干嘛，高振東上班，婁曉娥操持家務(wù)。

辦公室里，高振東正在思考著1274廠的事情。

由于技術(shù)發(fā)展的原因，這個時候MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）技術(shù)并沒有完全成形。

1274廠的集成電路工藝，還是走的58年提出的PN結(jié)隔離的雙極型半導(dǎo)體的路子，這也是1274廠自身能力的極限，甚至都已經(jīng)有點超出了極限了。

這就讓高振東陷入了糾結(jié)，是繼續(xù)讓1274廠走雙極型半導(dǎo)體，還是干脆直接上MOS技術(shù)？

兩者之間并不是完全的替代關(guān)系，甚至雙極型半導(dǎo)體比起MOS半導(dǎo)體來，有不少地方是有明顯優(yōu)勢的。

比如三級管開關(guān)速度更快，可以達(dá)到的頻率更高，設(shè)計階段成本更低，內(nèi)部元件精度更高等等。

對于高振東來說，他要的是可以在計算機(jī)技術(shù)方向上能發(fā)揮更大作用、具有更大潛力的半導(dǎo)體技術(shù)。

所以即使集成電路在這個階段有超小型組裝、膜集成電路等其他路線，高振東也沒有考慮這些路線，這些路線有其特殊用途，并不是沒有前途，可是在計算機(jī)這個方向上，它們在可以預(yù)見的時間段內(nèi)，沒有任何前途。

唯一的問題就是在現(xiàn)階段，用雙極型？還是大跨一步，直接考慮MOS？

雙極型在集成邏輯門電路方面，在現(xiàn)階段有其優(yōu)勢。

思來想去，高振東還是決定大跨一步，走M(jìn)OS。

雙極型的速度是更快，但是這個時候再快也快不到哪里去，其他技術(shù)支撐不上也沒用，對于計算機(jī)來說，早期MOS能達(dá)到的數(shù)十MHz的速度已經(jīng)完全足夠了。

80年代的80286也不過20MHz，在60年代，雙極型更快的開關(guān)速度對于高振東的需求來說，并沒有什么意義。

雙極型內(nèi)部元件精度雖然高一些，但是作為數(shù)字電路來說，只要能滿足在規(guī)定的條件下完成預(yù)想的狀態(tài)轉(zhuǎn)移即可，元件精度高并沒有什么用處，這不是模擬電路，要求大不相同。

再說了，雙極型的元件精度高，也只是相對MOS來說的，真實差距甚至連五十步笑百步都算不上。

要說在集成電路設(shè)計階段成本低，在這個階段就是個偽命題，人力成本在這時候不怎么算的。

MOS還有一個毛病是某個芯片一旦定型后，修改困難，修改成本很高。

但對于高振東要做的事情來說，這個根本就不是問題。

作為大規(guī)模使用的芯片，不論是邏輯門集成電路還是CPU、DRAM，都是定型了就不會隨便修改，會大量量產(chǎn)的東西，所以這一點在這方面根本就不是問題。

最重要的一點是，高振東清楚的知道，打從CPU和半導(dǎo)體存儲器一開始，就沒有雙極型什么事兒，雙極型做集成邏輯門電路是不錯，但是用來做CPU和半導(dǎo)體存儲器，根本用不上。

或者說，在這方面，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，人們都從來沒有青睞過雙極型半導(dǎo)體。

Intel4004，10μm的PMOS。

8008，10μm的PMOS。

首個4Kbit的DRAM，8μm的NMOS。

首個16Kbit的DRAM，5μm的NMOS。

大名鼎鼎的8086/8088，3μm的NMOS。

徹底鞏固了Intel數(shù)十年基業(yè)的80286，1.5μm的CMOS。

至于為什么大家都不約而同的在這個應(yīng)用方向上選擇了MOS技術(shù)，那就不得不說MOS的優(yōu)點了。

這玩意工藝簡單！比雙極型簡單得多，不是一星半點那種！

拋開復(fù)雜的技術(shù)原理等等不說，簡單總結(jié)，以PMOS和雙擴(kuò)散外延雙極型為例，要達(dá)到差不多同樣的效果，兩者工藝差別非常巨大。

PMOS外延次數(shù)1次，工藝步數(shù)最多45步，高溫工藝2步，光刻最多5次。

而雙擴(kuò)散外延雙極型的這些數(shù)字，分別是4次以上、130步、10步、8次。

工序更少、工藝更簡單、良品率更高

對于量產(chǎn)來說，這些特么可都是錢吶！

而且對于現(xiàn)在的高振東來說，工藝步數(shù)越少，就意味著成功率越高。

兩者用到的基礎(chǔ)技術(shù)實際上是差不多的，最大的區(qū)別是在晶體管的工作原理上，所以在這個階段的技術(shù)難度上，有了高振東當(dāng)知識的搬運工，更晚、更先進(jìn)的MOS甚至要比雙極型要低。

MOS技術(shù)還有一個非常逆天、非常反直覺的地方。

在同代次內(nèi)，更改MOS電路的設(shè)計，對于MOS的工藝沒有任何影響，MOS電路的性能的改變，是通過改變MOS場效應(yīng)管的幾何設(shè)計來實現(xiàn)的。

雙極型在這種情況下是要通過改變諸如擴(kuò)散源、擴(kuò)散時間、擴(kuò)散溫度等工藝參數(shù)來實現(xiàn)電路性能的改變，但是MOS電路就不，它的工藝是不變的。

而且這種改變幾何設(shè)計就能改變性能的特點，帶來了MOS集成電路的另外一個好處——更便于實現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計，實現(xiàn)半自動或者自動化設(shè)計。

除了上面這些好處之外，雙極型半導(dǎo)體本身，有一個最大的缺陷注定了它在大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路上走不遠(yuǎn)。

——它做不小！但是MOS可以！

這個情況的原因很多。

一來，MOS管子的面積天生就比雙極型要小。

二來，雙極型晶體管需要隔離PN結(jié)或者隔離井，MOS不需要。

第三，MOS天生就提供了兩層互連，這讓它的內(nèi)部布線更為方便。

MOS的這么多優(yōu)點，又帶來了一些系統(tǒng)級別的衍生好處，諸如系統(tǒng)性能更高、設(shè)計可預(yù)測性更好、可靠性和維護(hù)性更好等等。

有趣的是，實際上MOS場效應(yīng)管概念的提出，要比雙極型管子早，之所以普及更晚，是受工藝的制約。

這就好像汽車，電動車的概念比蒸汽車、內(nèi)燃車更早，那是十九世紀(jì)末期的事情，但是真正大規(guī)模實用，都特么二十一世紀(jì)了。

但是工藝這個問題，對高振東來說，問題就不是太大了，他能抄啊！

思前想后，高振東下定了決心：直接跨一大步，就搞MOS！

至于雙極型的，就留給其他廠所的同志去搞吧，我直接帶1274廠起飛！

為了國內(nèi)計算機(jī)技術(shù)未來的發(fā)展，他愿意承擔(dān)這個責(zé)任和風(fēng)險，穿都穿了，在這種為了國家、社會層面的巨大利益，該搏一把、該承擔(dān)責(zé)任的時候還畏首畏尾，那就沒意思了。

對于60年代初這個時間段來說，高振東沒穿，沒人搞MOS，高振東穿了，還是沒人搞MOS，那高振東特么不白穿了嘛。

高振東下定了決心，開始落實這個事情。

他給1274廠打了個電話，告訴他們自己已經(jīng)確定了集成電路工藝研究調(diào)整的方向，然后開始根據(jù)集成電路工程工藝這本書里的內(nèi)容，編制MOS技術(shù)的工藝設(shè)計指導(dǎo)文件。

設(shè)計指導(dǎo)文件，指導(dǎo)1274廠怎么設(shè)計MOS技術(shù)的各道工藝的，而不是直接把工藝寫出來，也沒法寫出來，這個不是高振東要負(fù)責(zé)的事情。

對于1274廠來說，有了這個工藝設(shè)計指導(dǎo)文件，他們就能根據(jù)自身的條件，進(jìn)行針對性的具體工藝設(shè)計，這樣的可操作性和針對性都更好。

相當(dāng)于高振東告訴1274廠，為了實現(xiàn)MOS工藝，你們應(yīng)該做到些什么事情，這些事情的要點是什么，注意事項是什么，中間的一些重要參數(shù)怎么計算。

至于具體到每一步，那就是1274廠根據(jù)這個指導(dǎo)文件去搞了。

之所以先寫這個，主要是為了1274廠的同志們著想，從雙極型晶體管轉(zhuǎn)向MOS，雖然實際上用到的技術(shù)都是差不多的，但是從表象上來看，這是一次徹底的大轉(zhuǎn)向。

這種轉(zhuǎn)向，對于不了解MOS工藝情況的1274廠同志來說，極容易產(chǎn)生畏難情緒。

所以高振東干脆先把MOS工藝的設(shè)計指導(dǎo)文件搞出來，誒，你們看看，這兩個東西名字不同，原理不同，但是具體到使用的各步驟的技術(shù)上，那其實差不多。

很簡單的，你們直接上，試一試，沒問題的啦。

這樣就有利于1274的同志更快的進(jìn)入狀態(tài)，畢竟突然接觸一個一無所知的新技術(shù)就要上馬，與直接拿到這種新技術(shù)的所有關(guān)鍵點再進(jìn)行深化，那對于他們來說感官上的區(qū)別還是很大的。

1274這邊，接到高振東電話之后，呂廠長和魯總工放下了心里的最后一絲擔(dān)憂，把全部精力投入到三極管的生產(chǎn)中去了。

既然集成電路工藝的事情有高總工那邊在負(fù)責(zé)調(diào)整，那這邊就不用擔(dān)心，先只管完成自己的工作就好。

雖然國內(nèi)在開始轉(zhuǎn)向使用DJS60D，可是對于1274廠來說，晶體三極管的生產(chǎn)任務(wù)依然繁重。

國內(nèi)是在改用60D了，可是出口還是用的59，就這一項，就注定了1274廠任務(wù)拉滿，能產(chǎn)多少產(chǎn)多少。

更別說國內(nèi)群眾對于電子產(chǎn)品的需求了。

偏的不說，一臺收音機(jī)就需要晶體管4到9個不等，扣除DJS59所需，根本就不夠好吧。

總之，一切都挺好。