第四百九十六章 此生无憾
透镜的研发成功只是第一步。光 刻机的制造难度极大，但主要的拦路虎一共有四条。第 一是制造精度要求极高，一台光刻机数万个零件，要求的制造精度最少也是微米级，绝大多数精密部件要求精度达到亚微米级，极少数超高精密零部件的加工精度需要达到100纳米～200纳米。这 样高的精度，以国内现行的加工技术，根本做不到。人 力有时而穷，八级技工的手工打磨最高精度仅能达到亚微米级，就算秉持着十年磨一剑的精神，也磨不出精度只有100微米的极高精密零件。不 过对于钢铁城来说，这已经不是问题。实验工厂新研发的自动车床、铣床、磨床等一系列加工设备，均达到了最高精度一百多纳米的水平，完全达到了个别超高精密零部件的加工要求。 第二个是高透光度的透镜。第 三个拦路虎，则是光刻机的行动部件。 最后一个，就是短波激光光源。芯 片光刻，是通过工作台的移动，来改变光刻聚焦，对光刻胶进行刻蚀。它的运动控制部件优劣，直接决定了光刻的精度，而移动速度，又决定了产率，可以说是光刻机最核心的子系统。要 保证最佳的对焦调整，工作台的最小移动距离必须非常小，最好是一个纳米一个纳米移动。实 际制作中当然达不到这样的精度。 以飞利浦最新款的光刻机为例，它的最小移动距离实际只有300纳米。加上光源波长，它的光刻效果，最小线宽达到了三百五十纳米。其 他厂商差不多也是同一水平，有区别也差距不大。 这就是当前国际最先进的光刻机制程能力。 所谓一代设备，一代产品。 最新的奔腾2266处理器，采用的就是350纳米线宽的制程工艺。 白云天进入到实验室，对李莲道：“你们这边进度怎么样？” “非常顺利！”李莲给了他一个笑脸。她 带领的小组，负责制造光刻机最关键的工作台子系统，其中最重要的就是运动部件。 为了保证运动的稳定性，移动部分不是普通导轨，而是空气悬浮导轨。 从制造难度来说，它不算太大。 无非是一两百纳米的加工精度，对才鸟枪换炮的钢铁城来说一点难度也没有。 之所以它会成为光刻机研制的拦路虎，还是因为导轨设计需要运用到非常高深的流体力学知识，才能验算出怎样设计才会将气流对工作台稳定性的影响降到最低，从而设计出满足工业需要的产品。偏 偏这一点，对白云天最不构成阻碍。 谁让他有《制造史回顾》！从 科研的角度来说，这时代的其他人就好像盲人在旷野中摸索。 他们要很小心才不会路上的沟坎、障碍物绊倒，然后还要努力分辨前方究竟是悬崖，还是崎岖难行的山路，亦或是高不可攀的山峰。只 有通过空气流动、潺潺水声，他们才能花费巨大代价，找到一条前进的道路。但 即便如此，也许跟着水流、空气前行，还是会走入死胡同，不得不又退回到起点，重新寻找别的途径。在这个过程中，他们也尽可能与其他探路者相互交流信息，告诉别人某条路可能走得通，某条路是死路，让他们不要再去尝试。 人类文明每前进一步，都艰辛无比。但 白云天不同。 他就如同开了全图的玩家，一落地，就对四面八方的道路有着完整的认知，绝对不会走错。决 定他前进速度的，从来不是寻路的过程，而是有着怎样的交通工具。 他可以一直走在正确的道路上，偶尔步入一个岔路，在地上捡到一点不知道谁丢的钱。随后，他就可以用这钱去买一辆自行车，在接下来的路上骑得更快、更轻松，还有空看看美丽的风景。 光刻机的制造就是这样。其 他光刻机巨头，需要投入重金，请最优秀的研发人员，用最好的研发设备，潜心研究数年，中途还要用利益跟其他人交换技术，才能艰难地前行一步。 然而白云天不需要。他 在一开始，就清楚地知道自己在做什么样的东西，如何去做。 只要自己的技术够了，不需要试多少次，就能将东西做出来。这 对这时代的其他科研人员是不公平的。但 这世界，从来没有公平！ 落后就要挨打，这是永世不变的至理箴言！ 白云天从来不需要顾虑他人的感受，他只是根据自己的目标，坚定地走在自己的路上。 透镜、工作台很容易就做了出来。 并且他还根据后世设计，对工作台做了巨大改动，将惯常的一个工作台，改为了双工作台。当 一个工作台正在进行光刻工序时，另一个工作台则提前进行晶圆片更换、定位、微调、测量等前序工作。当那一个工作台完成光刻，两个工作台换位，立即就能进行下一道光刻工序，极大地提升了光刻效率。 光源部分，是唯一没有自造的。毕 竟汞灯只是光刻机光源，波长统一为365纳米，其制造难度并不是特别大。国际市场上的供应商很多，全面禁止对华出口的难度较大，很容易买到。白 云天为了省事，也就没自造，而是通过国内，直接购买了一套。 但是他还是做了小幅改进。就 是用将目镜浸入纯净液体中的方式，对光束波长进行一定幅度的折射，从而达到聚焦效果。 在后世，这叫浸入式光源。 现在各大光科技厂商正在就此技术，进行实验室研究阶段，尚未投入实用。既 然白云天手里有完整的技术，浸入式光源又能小幅改进光源聚焦，那又为何不用？实 际使用效果很好。 采用了浸入式光源技术以后，364纳米的光束波长被约束到了312纳米！ 比之英特尔使用的350纳米技术，提升了近40纳米！ 在白云天的亲自指导监督下，有李莲、华新等人直接领导，光刻机的制造进度快得惊人，透镜、工作台子系统、光源等最大的技术难点，一一被轻松攻克。经 过两个月的技术攻关——其实就是逐步熟悉制造工艺，一台双工位，最大晶元刻蚀尺寸为200的光刻机就顺利建造完成，顺利得让所有参与制造的技术人员感觉如在做梦。 “这就做好了？”当 最后一块挡板合上，螺丝拧紧，对光刻机通电系统测试通过，白云天宣布光刻机研发成功，其他人还是不敢相信这个事实，不由窃窃私语。连 下料到解决一个个技术问题，制作出子系统，再到总装，两个月就做出一台这时代最先进的光刻机…… 这可能吗？就 算国内光刻机厂家，有现成图纸、熟练工，做一台出来也不止这点时间吧。“ 行不行咱们试试不就知道了。”白云天看着众人表情，笑了笑没有解释。有 他带着一种接受了高端制造技术知识注入的新人亲自参与，两个月制造一台光刻机算什么。要 不是没有专用机床设备，哪要得了两个月！像 专门制造光刻机的asl，一年就要卖几十上百台光刻机出去。 两月一台？这 么慢的生产速度，早就破产倒闭了！ 光刻掩膜板早就做好了，这是白云天、李莲亲自动手做的，达到了钢铁城当前技术极限。掩 膜并非只有一个，而是一套。光 刻是个工序多达上百道的漫长加工过程，一道工序，可能就只有极微小的改变。逐步刻蚀掉需要加工部位的光刻胶，然后通过沉积、离子注入等方式，在硅晶元基片上生成所需的元器件、连线等不同部件。 因此整个过程是支离破碎的，每一次光刻都只针对一道工序，经由数百道工序之后，才会制造出一个包含了所有晶体管、电阻、电容等各种元器件的裸晶片。由 于工序漫长，每一道工序的掩膜必须严格对准，误差不能超过几个纳米。否则就会出现错位，导致沉积、注入不到正确的位置，制造失败。可 想而知，掩膜版的精度要求是多么高。从 制成的掩膜版上，众人只能看到星星点点的点、和纵横交错的细线，根本不知道最终出来的电路是怎样的。 工序如此之长，当然不可能马上就得出结果。研 究人员虽然很好奇，但是他们还有别的研究工作要做，当白云天宣布光刻机研发成功，研制团队解散以后，他们也只能回到本来的岗位，继续完成上面交代下来的研究工作。 一个月后，白云天、李莲等人穿着一身连套防护服，眼看着一张亮晶晶的晶圆片完成最后一道工序，小心翼翼摆放到了他们面前。 这还只是裸晶片，还需要经过切割、封装，才是大众平常所见到的芯片。 得知众所期待的第一次试制完成，闻讯的研究人员们都放下手头工作，聚了过来。等级较高的研究人员穿上连套防护服，进了实验室，其他的人则站在玻璃墙外，好奇地看着白云天小心托在手中的晶圆片。“ 白总，这是什么集成电路？”一名实验室副主任好奇地问道。“ 一款处理器！”白云天没有继续保密，笑呵呵地解开了谜底。“ 处理器！”所 有听到的人都眼睛一亮，在这些性格沉稳的研究员中，竟然发生了小小的骚动。 “难道这就是我们要研发的计算机，所用的处理器？”那几位有资格进入实验室的主任、副主任都激动起来，忍不住七嘴八舌问道。处 理器啊！国 内搞了几十年集成电路，从最开始就紧跟国外步伐，早在七十年代，就仿制了英特尔的8080，还以此为核心，研发了国产的长城0520微机。 可不管是8080也好，还是长城0520也好，都是仿制的人家设计。 可以说，在处理器一块，国内就没有任何拿得出手的成绩。所 有有识之士都在焦虑，都在呼吁要研发我们自己的中国芯。可是喊声再大，国内依然没有设计出一款自己的处理器，更遑论制造了。 迄今为止，国产处理器依然是一片空白！ 现在咋一听到白云天用钢铁城自制的光刻机，制造出来的第一批集成电路样品，就是处理器，所有人都激动到无以自制。这 肯定不是自己设计的处理器，但能做出来，这就是极大的成功！ “白总，这是什么处理器？是奔腾，还是486？”旁边那位副主任，说话的声音都在颤抖。“ 都不是！”白云天心情极好，逗趣地耸耸肩笑道。所 有人都露出失望的表情。 他们根本不敢奢望自制的光刻机，能制造出最新款的奔腾2，能够做出早期的奔腾处理器就已经足以让他们兴奋不已。 若是不行，486也将就。可 是连486都做不出来，那这光刻机制造出来又有什么用。 “也好，饭总要一口一口地吃，没关系，我们现在能做386也不错。现在我们有经验了，以后我们慢慢改进，总能将光刻机的制造精度提上去，奔腾会有的，未来奔腾2也不是梦想……”一位副主任勉强笑着，安慰道。 白云天装不下去了，欢畅地笑道：“我亲自主持的项目，怎么可能造一台只能制造386的光刻机！告诉你们，我们自制的光刻机，最小线宽达到了0.31微米！用它造出来的这枚晶片，集成度是600万，比英特尔最新款的奔腾pr还要高五十五万晶体管！” “哇！” “不可能吧！” “我们自制的光刻机，线宽竟然比英特尔的还要细，这怎么可能？” 他的话经由通话器，传到实验室外，所有听到的人都是一副震惊的表情，认为他一定是说错了。习 惯了跟在人家背后亦步亦趋，他们已经有了小小的自卑和不自信，完全不敢相信，中国人也能做出达到、甚至超过欧美的集成电路。 “等等，白总，您刚才说这枚处理器的集成度是600万，那它肯定不是奔腾pr，那它是什么芯片？”有人发现了白云天话中的漏洞，立即叫了出来。其 他人一听，也是迅速反应过来。白 云天之前就说了，这是一枚处理器芯片，然后又说它的集成度为600万，比奔腾pr还超出一筹。 可是奔腾pr就是最新款、最先进的处理器了，哪还有什么集成度达到600万之巨的处理器！他 一定是在开玩笑。 所有人脸上一松，可是心中，不知道怎么，又有些隐隐的遗憾。 如果是真的，那该多好啊……白 云天微笑着，目光透过护目罩，从众人脸上一个个看过去，直到环视一圈，才放低音量，轻声道“它当然不是奔腾pr，它是我们自行设计的华芯一号……” 没等他说完，实验室内外已经一片沸腾，所有人都涨红了脸，拼命想要说什么。各 种声音混杂，谁也听不清对方在说什么。 可是没人停嘴，他们用尽力气，拼命撕扯着其他同僚的衣服、手臂，想要向白云天说什么。在 白云天身边，一种主任、副主任身体晃动，看样子想要支撑不住的样子，可他们还是努力相互搀扶，颤声向他询问：“白总，真是我们自己设计的处理器？” “是！”白云天笑容一敛，严肃地回答道。 “这是真的？”“ 是真的！” “您没骗我们，它真的是我们自己设计研发的第一款国产处理器？” “我没骗你们！” 白云天表情从未有过的严肃，一点笑容都没有。 在他身前，几个曾在国内研究所待了大半辈子的老研究员，忽然失声痛哭起来。“ 终于，我终于看到了！” “这辈子，没白活！”“ 够了，够了，现在就是让我去死，也没有遗憾了……”望 着一种痛哭流涕的老研究员，玻璃墙外面吵杂的研究员们渐渐安静下来。在 他们的脸上，同样是眼泪纵横。