王所长眉头拧成个疙瘩,嘴里反复念叨着这两个字。
他搞了半辈子电子研究,听说过用车床刻金属的,可这用光来雕刻电路,真真是一头雾水。
“用光来雕刻?”他抬头看了看屋顶吊着的白炽灯,“林委员,光抓不住摸不着的,这咋刻?”
林振笑了笑。其实,要跟六十年代的专家解释好光刻机的底层原理,光靠嘴巴说是行不通的,必须一边画图,一边介绍。
“同志们,跟我来。”
林振领着一群人,直奔749院最大的阶梯会议室。
这屋子平时全院开大会用,椅子都是老式的长条木板凳,人坐上去嘎吱嘎吱直响。
他让耿欣荣过去拉上厚实的深绿帆布窗帘,屋子里立时暗了下来。
接着,他走到讲台前,打开了老式幻灯机。
这是他提前交代耿欣荣备好的。
机器启动,散热风扇发出嗡嗡的底噪。
“咱们大伙儿都见过木匠干活吧。”林振站在光束旁边,嗓音稳当平和,“要在木板上刻一个字,得凑齐三样东西。一块平整的木板,一把锋利的刻刀,还得有一张写好字的字帖盖在上面照着刻,对不对?”
底下的老专家们纷纷点头,王厂长是个直肠子,扯着粗嗓门搭腔:“这是必须的,没字帖照着来,刻出来那就是鬼画符。”
“好,那现在,我们把这个刻字的过程,往小了缩,缩小一百万倍。”林振继续说道,“咱们这块木板是一块光洁如镜的硅片。咱们用的字帖,是一块提前画着复杂电路图的玻璃板,我们管它叫掩膜版。”
王所长脖子伸得老长,紧跟着追问:“那刻刀是啥?”
林振按下幻灯机的换片开关。
一束强光穿过带有几何图案的透明胶片,直挺挺打在白色的幕布上,留下一个被放大、清晰的方块黑影。
“光是咱们手里的刻刀。”林振指着幕布解释。
“准确点说,得是特定波长、纯度极高的光。咱们整个光刻的过程,就跟咱们小时候在村头看皮影戏,或者去照相馆洗底片冲印是一个道理。”
底下的专家们全都屏住呼吸,生怕自己喘气声大了漏掉一个字。
“这第一步,咱们在硅片上涂一层特殊的化学物质,它对光特别敏感,叫光刻胶。”
“第二步,用一束紫外光,穿过画好电路图的掩膜版。”
“第三步最关键。这束光得穿过一组复杂、精度极高的透镜,也就是投影物镜。它把掩膜版上的电路图案按照比例缩小,稳稳当当投射到涂了光刻胶的硅片上。”
林振比划了一个往下按压的动作,“这光刻胶脾气怪,被光照到的地方,起化学反应,变软了。没被光照到的地方,还是硬梆梆的。”
“到了第四步,咱们用特殊的药水去洗硅片。变软的光刻胶一洗就掉,底下的硅片就露出来了。没被光照到的硬胶还留着。这么一来一回,电路图案就印在硅片上了。”
“最后一道工序,顺着这些图案去做刻蚀和离子注入。成千上万的晶体管和导线,就永远留在硅片上了。”
林振这番深入浅出的讲解,句句都是大实话,把复杂的微观制造讲得明明白白。
阶梯会议室里十分安静。
只剩下幻灯机嗡嗡转动的声音。
在比头发丝还要细上几百倍的尺度上,用光去建起一座装着无数个晶体管的微观城市。
这种堪称鬼斧神工的技法,直接震碎了在场所有人的认知。
王所长手里的圆珠笔啪嗒一声掉在水磨石地上。
他脑子里终于转过弯来了。这套技术要是真能搞成,电子所几间屋子都装不下的大个头计算机,真能缩小到一个火柴盒大小!
这绝对是直接开天辟地的大杀器!
“林……林总师……”王所长激动得直结巴,眼珠子瞪得溜圆,“您说的这个能印电路的神仙机器是光刻机?”
“没错。”林振重重点头,语气凿凿。
“它是造集成电路,也就是咱们说的芯片,最核心、最要命的设备。没有它,什么小型化全没戏。它是现代工业皇冠上,最亮的明珠!”
在座的这群老头,全都是国内各个领域的顶尖国宝。他们可能听不懂全套的光刻工艺,可“核心”、“明珠”这种词的斤两,他们比谁都了解。
一个戴着厚底眼镜的老专家颤巍巍站起身,两手把着前面椅子的靠背,“林委员,那……那这玩意儿咱们自己能造吗?”
所有的目光全集中在林振一个人身上。
“很难。”林振实打实地交了底。
大伙儿心里咯噔一下。
林振话音一转:“但是,绝对可以造。”
他走到旁边的黑板前,拿起半截粉笔,转过身直视着台下。
“一台成熟的光刻机,少说也有超过十万个精密零件凑在一起。这东西不是哪一个学科能单干包圆的。这是咱们整个国家,在光学、精密机械、特种材料、化工、电子控制、软件算法这些顶尖工业领域,必须一起打赢的一场全面总决战!”
粉笔在黑板上敲得当当响。林振开始把这头钢铁巨兽大卸八块。
“它分六大核心系统。”
“一,光源系统。提供咱们需要的光,先用高压汞灯凑合,往后得搞准分子激光。”
“二,照明匀光系统。这光不能乱跑,得整理得平平整整,跟手电筒光斑似的,保证打在字帖每个角落的光,强度分毫不差。”
“三,掩膜台系统。它是放字帖的台子。必须在真空里,用静电把薄片吸住、钉牢,不能有一丝一毫的起伏变形。”
“四,投影光学系统。”林振看了一下王厂长,“这是最核心、也是最砸钱的部位。需要十几片顶级的特种光学玻璃,用纳米级的精度磨出来,一点不能跑偏。”
王厂长搓着大腿直摇头。微米精度他这八级工都要磨破皮,纳米精度他想都不敢想。
“五,晶圆工件台系统是放硅片木板的台子。机器一边高速跑,它还得实现纳米级的定位准度。这后头全靠顶尖的精密导轨、直线电机和控制算法撑着。”
“六,整机系统。测控、温控、防震。这机器娇贵得很,温度差个万分之一度,或者里头落进去一粒肉眼看不见的灰,几十万的成本当场报废。”
六个大系统一摊牌,底下的人全被吓得没了声。
十万个零件、六大系统、纳米精度、万分之一度温差。
这要求,简直比用土法造原子弹还离谱。
这简直是让一群刚学会走夜路的人去攀珠穆朗玛峰!
就在会议室里气氛压抑到极点、所有人都觉得工程难度如泰山压顶时。
会议室后方厚重的大木门,被人从外头推开。
外面的亮光顺着门缝钻进来,哒、哒、哒,胶底皮鞋踩在地面的脚步声清脆干练。
一道清冷如碎玉击冰般的好听女声,在屋子里响了起来。
“第五系统和第六系统,交给我来做。”
众人齐刷刷扭头看去。
只见魏云梦穿着白衬衣,怀里抱着一大叠刚刚整理出来的机床刀具算法底稿,站在走廊的光影里。
她刚刚算完数据紧赶慢赶过来,显然在门外站了一阵,一字不落听全了林振的拆解。
顶着大伙儿震骇的目光,魏云梦没半点怯场。她顺着台阶走道径直往下,走到黑板前,稳稳当当在林振身边站定。
她扬起绝美的素净脸庞,直视着台下这群老资格的专家。
“工件台的运动控制模型,里头牵扯着庞杂的变量积分。整机的误差预算和分配,更需要海量的运算统筹。这些需要微米级精准推演的模型算法,我来牵头搞定。”