“龙脊”工业园的落成和“洞察-III”侦察卫星网络的成功组建,标志着华盟在宏观的机械制造、材料合成乃至航天领域取得了令人瞩目的成就。
然而,在“龙渊”指挥中心的最深处,马小淘和李院长都清醒地意识到,华盟的未来,乃至整个文明升级的基石,并不仅仅在于这些“宏大”的工程,更在于那微观尺度上的极致雕琢——更高精度的集成电路。
现有的 “烛龙-I型”i-line(365nm)光刻机 虽然成功制造了“龙芯-I型”处理器,但其 0.8微米(800纳米) 的制程和可怜的良品率,已经成为制约整个技术体系进一步发展的最大瓶颈。更先进的火控计算机、卫星数据处理单元、“区域战略指挥网络”的核心交换机、乃至未来可能的人工智能项目,都需要更强大、更精密的“大脑”。
在“龙渊”下属的微电子研发中心,气氛凝重。硅魂和他的团队正面对着一面写满了公式、图表和问题清单的白板,一筹莫展。
“i-line光源的极限就在这里了!”一位光学工程师用力点着白板,“365纳米的波长,衍射效应决定了我们的线宽极限就在0.8微米附近!想要更精细,要么寻找更短波长的光源,要么…”他顿了顿,说出了那个令人绝望的词,“…推翻重来!”
推翻重来?意味着要重新研发一套全新的光学系统、光源、乃至配套的光刻胶和工艺。这对于刚刚站稳脚跟的华盟微电子工业来说,无异于一场豪赌。
硅魂推了推空气眼镜,眼中布满了血丝,但目光却异常坚定:“我们必须跨过去。系统奖励的‘区域战略指挥网络’蓝图里,对核心处理器的算力要求是现在的十倍以上!没有更先进的芯片,一切都是空谈。”
他转过身,看向团队:“i-line的路走到头了。我们必须挑战深紫外(DUV)。目标是——198纳米!奥利给!!!”
198nm!这意味着他们要跨越一个巨大的技术鸿沟,从传统的汞灯光源,迈向全新的准分子激光光源领域!
目标确立,但前路遍布荆棘。硅魂迅速将难题分解,并请求华盟技术统筹委员会支援,一场联合攻坚战打响。
1. 天堑一:光源——“弑神之光”计划
* 难题: 198nm波长的光源,需要氟化氩(ArF)准分子激光器。这玩意儿可不是简单的灯泡,它需要超纯度的特殊气体混合、精密的高压放电激发、复杂的光学谐振腔、以及极其稳定的能量控制。
* 攻关: 炼金术士的化工团队接下了超高纯度特种气体(氩气、氟气)的制备与提纯任务,其纯度和稳定性要求堪称变态。老李的机械团队则与龙城的材料专家合作,攻关耐腐蚀、高精度的放电电极和气体循环系统。硅魂的电子团队负责设计高精度、高重复频率的脉冲电源和能量监控系统。
* 突破: 经历了无数次电极烧蚀、气体污染、能量不稳导致曝光不均的失败后,第一台代号“弑神-I型”的ArF准分子激光光源终于发出了稳定、纯净的198nm激光!虽然其功率、寿命和稳定性还远不及成熟产品,但它照亮了前进的道路。
2. 天堑二:光学系统——“洞察之眼”计划
* 难题: 198nm的深紫外光几乎会被所有传统光学玻璃强烈吸收!必须使用人造氟化钙(CaF2)晶体来制造透镜和镜片。这种晶体的生长、切割、研磨、镀膜技术,无一不是世界级难题。要求透镜达到原子级的光滑表面和近乎完美的形状精度,任何微小缺陷都会导致光路畸变。
* 攻关: 蜀道公会的晶体生长专家(此前负责精密陀螺仪)与蓬莱公会的精密光学团队(负责卫星镜头)联手,成立了“洞察之眼”项目组。
他们需要建立超净车间,精确控制温度、压力,像培育钻石一样缓慢生长出超大尺寸、无缺陷的氟化钙单晶。
随后,钢骨的材料团队提供了超硬、超细的钻石研磨膏和独特的抛光工艺。每一块镜片的诞生,都耗时数月,代价高昂。
* 突破: 当第一组由氟化钙透镜组成的、专为198nm波长优化的投影物镜被制造出来,并通过干涉仪检测,其波像差被控制在惊人的纳米级别时,整个实验室沸腾了!
* 难题: 有了光源和镜头,还需要能与之匹配的光刻胶、抗反射涂层以及全新的显影、刻蚀工艺。198nm光子的能量更高,与光刻胶的化学反应更为剧烈和复杂。
* 攻关: 炼金术士再次带领团队,合成了一系列化学放大型光刻胶,它们能在激光曝光后发生链式反应,极大提高光敏度。同时,还需要开发新的底部抗反射涂层(BARC) 来抑制驻波效应。
硅魂的工艺团队则泡在实验室,反复调整预烘、曝光、后烘、显影的每一个参数,摸索最佳工艺窗口。
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