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电子重生第73部分阅读
    刚完成的08微米技术,包含光刻机、cvd离子注入、检测等设备的整套os集成电路制造系统。”周硕踌躇满志的说道:“而我们的任务就是在接下来一个月时间里,将它们改造成一条05微米技术的生产线。”

    第二百六十三章 杜鹃计划

    实验室里几乎一瞬间便陷入到了寂静无声的状态,面对周硕的豪言壮语,所有人都在用一种“这货疯了”的眼神看着他。

    集成电路芯片的制程工艺,基本是遵循了一个规则的。那就是每一代新的制程,都是上一代制程乘以0714。但这并不是说,只要时间一到工艺提高的要素自然就会具备。实际上每一次制程工艺的进步,前进的都是无比困难。

    芯片制程工艺不仅不断的挑战着人类精密制造的极限,而且还在不断的挑战着人类想象力的极限。对于这种极端微观、精密的制造技术,任何新技术的出现都会很快被应用到整个体系中来。每一种能够提高制程工艺的可能,都被几乎是变态的提高到最高等级。这也就是说,人类很难通过重复性的劳动去无止境的提高光刻工艺的线宽极限。

    想要在之前的基础上百尺竿头更进一步,就必须找到全新的突破领域。这是一条非常艰苦的道路,远不是某个人站出来喊喊口号,然后立刻就能赶英超美。周硕如今站出来说要把1995年上半年中科院刚刚研发完成的08微米制程的光刻机工艺,在一个月时间里就推进到05微米级别。这不仅仅是无视中科院无数大牛的辛勤成果,根本就是无视至高无上的科学规律。

    别说只是这十几个人了,就是全中国所有的顶尖科学家、以及国家无止境的投资,也不可能在1995年把整个技术在这么短的时间内再提高一代。而按照摩尔定律的规则,集成电路芯片上晶体管的数量每18个月翻一番,性能同样也会翻一番。(< href=”lwen2” trt=”_blnk”>lwen2 平南文学网)中国的芯片制造技术即使只和国际水平保持一两代的代差,最后的性能差别就会是天差地别的距离。

    “怎么,你们不信?肯定是觉得我疯了吧?”周硕哈哈笑道:“好嘛。有什么问题咱们可以都摆在明面上谈。”

    “周……校长,我理解你对提高我国半导体产业技术的急迫性。”涂岸北开口说道:“但我们做技术的、做科学的,首先一条是尊重科学规律。大干快上搞大跃进那一套,不适合半导体领域。”

    “是啊。我们国家从2微米到12微米。就花了五年时间。从12微米到08微米,又花了五年时间。这还是在国家的支持下。以及半导体工艺对精密制造水平要求不高,投入了无数人力物力才完成的。”一个四十多岁的中年男人,站在涂岸北的身边说道:“那么周院长你准备做出多少投入,来完成08微米到05微米的工艺改进?”

    “如果这就是周院长你的研究计划。请允许我退出。”一个看起来外表比较稚嫩的青年也站了出来,他扶着眼镜摇头道:“请你放心,这里发生的事情我不会泄露出去。但作为一名科研工作者,我不能在一个无视科学规律的人手下工作。”

    周硕环顾一周,见在场的算上涂岸北一共十五个人,竟然没有一个认同他的目标。不禁啼笑皆非道:“那么你们觉得中国的半导体行业,究竟要如何才能追上世界先进水平?按照你们嘴里的科学规律。恐怕等我们追赶上去的时候,人家已经走远了。不仅走远了,甚至还要用专利技术砌起一道墙来。”

    “这是没有办法的事情,毕竟国外就是比我们先进。虽然很不服气。但我们国家整体水平就是这样,又有什么办法?”

    “办法当然是有的。”周硕骄傲的抬头说道:“你们可听说过米格25战斗机?”

    “前苏联的米格25?”男人们多少都会有点武器情节,有人显然是军武迷,当即点头说道:“上世纪70年代米高扬设计局出品的高空高速截击机,飞行速度可以达到3马赫。其优秀的性能,使得它甚至在现在还有很多装备正处于服役之中。”

    难得有人这么识趣的接茬,周硕连忙反问道:“那么你一定知道米格25和以往飞机最大的不同,以及西方世界曾经对它的恐惧。”

    “米格25最大的不同?那肯定就是它的全不锈钢机身了。飞机达到3马赫的飞行速度,其与空气摩擦就会造成300度的高温。为了适应这种高温,以往飞机的铝合金外壳被换成了全不锈钢结构。”这人显然是被周硕搔到了痒处,说起这个话题就滔滔不绝起来。

    “还有它的机载电子系统,由于苏联电子技术落后导致雷达功率太高,只要它一开机在它周围的电子系统就会报废。但美国人并不知道这是由于工艺不足造成的,反而以为是苏联的某种秘密武器。它最辉煌的战绩是第四次中东战争,埃及的米格25在以色列空军发射了响尾蛇导弹之后,竟然以其恐怖的速度,甩掉了追尾锁定的导弹。”

    周硕满意的大点其头,说道:“没错,要说米格25使用全钢结构,这是不是违背了飞机设计上的一些规律?但苏联凭借其先进的发动机技术,硬是让一堆钢材飞出了比铝合金还快的速度。在这方面我们的光刻机工艺,是否能够借鉴一下?始终沿着欧美的技术路线去追赶,我们就永远没有办法超越他们。”

    涂岸北这时也是若有所思起来,他想起周硕一直以来的这些成绩。尤其是石墨烯的制备方法,以及他在网络技术上的很多创新,其实都能看到这种奇思妙想的痕迹。而且他在科研上面的成就,也不可能是一个无视科学规律的人能够做出来的。既然他今天如此郑重其事、信誓旦旦的说能突破05微米技术的难关,说不定还真就是有可能呢?

    想到这里,涂岸北心里也冒出一团火来。如果真的在一个月时间里,就把制程工艺推进一代……

    这种速度别说国内,放眼国际也是足以傲视群雄的奇迹了。

    他搓了搓手,说道:“周校长那你就说说看,你想走什么技术路线来把国内的08微米技术,改进到05微米?”

    周硕伸出一根手指来,竖在面前说道:“买,买国外的05微米工艺生产设备。”

    涂岸北愣了愣,这算什么答案?如果能买的到,中国还用苦苦自己研制吗?凡是涉及到这种高科技设备的,欧美等发达国家必然会对中国禁运。如果出钱就能买得到,国家就算当了裤子恐怕也会买回来啊!

    看出来涂岸北的疑惑,周硕解释道:“涂老,你应该知道研究所里有一个杜鹃计划吧。”

    涂岸北点了点头,不明所以的说道:“当然知道,那不是你为了挖角各大科研院所,制定的招聘计划吗?”

    周硕摇了摇头,笑道:“那只是杜鹃计划的前期准备工作。涂老知道杜鹃这种鸟吧,它们可以说是自然界最狡猾的一种动物。”

    “把自己的蛋下在别人的窝里,让人辛辛苦苦把小杜鹃养大不说,新出生的杜鹃还会把养父母的其他孩子都掐死。”周硕竟然露出悠然神往的表情,看向涂岸北说道:“杜鹃之所以能让别的鸟心甘情愿养当接盘侠,首先它的蛋得有一个真假难辨的伪装。而这个杜鹃计划,目的就是制造出一个我们已经完成05微米工艺攻关的伪装。”

    “伪装?怎么伪装法?”涂岸北疑惑的问道。

    “嗯,真的造一批05微米工艺的芯片出来。”周硕斩钉截铁的说道。

    听到这里,涂岸北彻底糊涂了。这叫什么计划?能造出来05微米工艺的设备,为什么还要从国外进口05微米工艺的设备?哪里有自家设备不用,反而处心积虑去买国外竞争对手设备的道理?

    相反如果自己没有05微米的工艺,国际上肯定就不会卖给你05微米的设备。即使卖给你了,那也是看你即将突破这项工艺,放水把你自家地里的苗淹死而已。如果你丝毫没有解决05微米工艺技术的迹象,人家也不会傻傻的上来卖给你这个设备。和几千万的生产设备相比,直接卖芯片就好赚的多了。

    涂岸北在心里默默吐槽,这根本就是先有鸡还是先有蛋的问题啊!我裤子都脱了你就给我看这个?

    当然,1995年的涂老先生还没那么潮,他即听不懂什么叫接盘侠,也不懂脱裤我看的梗。但这里面的中心思想是不会改变的。

    周硕看着涂岸北和他身边一群人快被自己忽悠瘸的眼神,情不自禁哈哈大笑起来。他笑了一阵,摆了摆手说道:“好了,不卖关子了。其实说白了,我手里有一项技术可以在短时间内把08微米工艺提高到05微米水平上来。但是以国内目前的芯片制造工艺水平,没有大规模推广的可能。所以我们要制造泛翰研究所已经突破05微米技术难关的假象,然后等日本人急不可耐的把设备卖给咱们。”

    涂岸北不由恍然大悟道:“原来如此!我就说周校长你不会是无的放矢的人嘛。最后一个问题,你要怎么在这么短的时间里,把工艺提高到05微米?”

    周硕背着手,得意的笑道:“道理其实很简单,那就是用水。”

    “水?”涂岸北脑袋里划过一丝灵感,若有所思的念叨着。

    第二百六十四章 水的奥秘

    “水,而且是18兆欧的去离子纯水。”周硕用力的点了点头。

    水,我们这个星球上面无数生命的源泉。它由一个氧原子和两个氢原子组成,在常温常压下为无色无味的透明液体。

    它有很多的物理特性,比如说温度不同导致的密度和形态变化,重水、轻水、超临界水等不同的特殊状态,以及流动性、热传导性、溶解性和导电性等等,这种地球上最常见、可以说是成分最简单的物质之一,想要写完它的全部知识却需要一本最厚的书。

    但具体到光刻机技术上,为什么周硕说水可以让08微米工艺,短时间内跨越到05微米技术?

    这还要从光刻机工艺提升的两个方向说起。

    所谓的制程工艺,究竟指的是什么呢?制程,实际上就是单晶硅晶圆上面的线宽。构成集成电路的基础,是单晶硅圆片上通过光刻腐蚀出来的线条。这些线条的粗细,也就决定了同一块芯片能够集成多少晶体管,能够达到什么样的性能。

    而光刻机上决定线宽的因素,主要是光源和镜片这两种。光刻机生产芯片,其本质上和照相机并无太大区别。光线照射景物然后反射到照相机的镜头上,最后在胶片上形成影像。这个影像不就是比实物要小的多的多了吗?

    同样,光刻机在单晶硅圆片上留下来的线条,可也不是一笔一笔刻上去的。而是通过对光学掩膜版进行曝光,然后让这些设计好的逻辑电路影像通过一组组镜头,最终得到比掩膜版要小得多的图像。这样对光敏感的光刻胶,就会被有选择的光照所去除。这些没有光刻胶覆盖的晶圆部分,就会在接下来的工艺中成为晶体管的结构基础。

    不断的追求镜片加工极限。就是光刻机提高工艺水平的主流选择。这也是为什么全世界只有三家光刻机生产商,而最为著名的就是日本尼康和荷兰阿斯麦(sl)。尼康本身就是日本战前做潜艇潜望镜的厂家,后来则是相机业的霸主。而阿斯麦的镜头则来自于卡尔蔡司,这家公司干嘛的就不用说了。地球人都知道。光刻机离开了这两家光学企业。什么摩尔定律都得去见鬼。

    当然,这并不是说就没有其他办法来提高工艺条件了。除了镜头。实际上使用何种光源也会导致线宽的不同。不同波长的光波,就如不同规格的刻刀。波长越短的光波,就能够在光刻胶上留下越细的痕迹。最早的光刻机因为加工精度不高,使用的汞灯只能提供的i线光。后来更换了准分子激光之后。光波才降低到了的激光。

    未来想要缩小刻蚀的分辨率,甚至还要继续上14n的极紫外光。至于10纳米以下,可能人类的科技就已经研究出其他的加工方式了吧。

    当然这些只是不准确的科普说法,如果具体要解释一下光波和刻蚀分辨率的关系,或者解释一下照准系统的最大分辨率概念之类的……

    本书的长度恐怕会有些不足,以及略有骗稿费的嫌疑。虽然这些知识如果真的讲出来千字3分就太便宜了。本着经不轻传的道理(其实作者也不懂)就不多说了。

    言归正传,涂岸北脑海中灵光一现。正是水的一种特性。那就是光通过液体介质后光源波长就会缩短,其缩短的倍率即为液体介质的折射率。也就是说光刻机的光源如果在照射到光刻胶之前先在水中穿行一次,就相当于换了一个更细的刻刀。

    而水的折射率是144,当08微米波长的光线穿过水之后。08除以144岂不正是056微米?如果这项技术真的有可行性,那确实是可以在不提高精密制造水平的前提下,得到更高一代的芯片制程技术。

    这么简单的原理,周硕当然不是第一个想到的。用水缩短光源的波长来提高制程工艺,是未来光刻机普遍采用的技术。也就是学名叫做沉浸式光刻机的设备。通过不断努力,未来的光刻机早就已经实现了这项技术。不仅是折射率144的水,更开发出折射率更高的液体。沉浸液成为镜片和光源之外,第三个能够快速减小线宽的因素。

    “怎么样,大家现在还有什么疑问没有?”

    在场的十四个研发人员都是周硕一手挑出来的大才,谁的心思不是一点就透。有几个甚至就是中科院里,参加了08微米全套工艺开发的研究员。他只是透出一点话头,这群人的眼睛立刻就亮了起来。

    使用水作为沉浸液还面临着很多的问题,比如说光刻胶的溶解、水中的杂质和稳定性,蒸发扰动以及水中气体的去除……

    但这些问题和提高精密制造水平,根本不可同日而语。精密制造那是拼基础积累的领域,但拼化学和系统设计,中国人可是太有信心了。

    传承自苏联的中国科学家,在系统设计方面可是深谙如何用巧妙方法克服困难要求的。至于某些方面技不如人的自卑,那就完全没有必要了。这种处境既可以叫穷国的无奈,也可以叫发展中国家的后发优势,全看人们从什么角度解读了。

    以中国未来取得的成就来看,大可自豪的说是属于后一种角度。

    “唔,我看这个路线说不定可以。”涂岸北缓缓的点了点头,笑道:“周校长这个办法确实是奇思妙想,我看有尝试一下的必要。”

    “我也觉得能成。”他身边之前质问周硕的中年男人,也不自觉的点头道:“如果光刻胶的防溶解配方一时拿不出来,我看可以增加一组镜头把水和晶圆隔离开。”

    “水中的气体可以通过真空法去除,这样我们就只需要考虑蒸发造成的扰动了……”

    这十四个研究狂人,在周硕指出了路线之后,很快就一个个都找到了自己专业的切入点。丝毫不在意之前自己还对这个计划表示反对,和实打实的科技成果比起来,面子值几个钱?国家投入十几个亿,花费了三年时间才把工艺从12微米推进到08微米。如果被自己从08微米再推进到05微米,恐怕当前实验室里又要多几个能领国务院津贴的了吧!

    周硕笑着点头道:“大家不要着急,我已经为你们每个人的研究内容,专门写了个计划书。接下来一个月,我们只要能够按部就班的完成计划书里的研究任务,肯定就能准时的拿出05微米工艺生产线。”

    涂岸北看着周硕从一旁推出来的文件车,窘迫的笑着摇了摇头说道:“之前真不应该怀疑周校长,你可从来都是谋定而后动啊!有这种东西也不早拿出来,不然哪来这么多麻烦?”

    周硕拱了拱手,笑嘻嘻的说道:“怪我、怪我,涂老你千万大人有大量!”

    这也是周硕一直以来在研究管理上的心得,直接上来就拿出试验计划,下面人难免会觉得反正是老板的项目,做起来多少会有些懈怠没有动力。但如果事先通过启发的方式,让下面人了解了自己的思路和意图,那么他们就会把这个实验当做是自己验证知识的过程
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