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第七百八十五章 光刻機的技術之墻得用水泡!


更新時間:2024年11月27日  作者:華東之雄  分類: 都市 | 都市生活 | 華東之雄 | 大國工業 


之前的猛士車,雖然也叫做混動,但是全部都是電驅,燃油發動機只用來發電,動力系統類似于串聯,現在發動機和電動機一起發力,這就類似于并聯,而燃油發動機和電動機的扭矩爆發之類的是不一樣的,把兩者結合到一起,就需要先進的匹配能力了。

此時,協議已經簽署完畢,在場的眾人都一起鼓掌,一名穿著海軍制服的軍官走上來。

“秦總,貴方能將一兩千轉的燃油發動機和上萬轉的電動機給匹配到一起,是不是說,也能將一兩千轉的燃油發動機和上萬轉的燃氣輪機給匹配到一起了?”

“鄭老,您覺得呢?”秦鋒笑呵呵地看著面前的鄭明。

柴油機省油,但是力氣小,燃氣輪機費油,但是功率足,所以,海軍主力軍艦的動力,已經過渡到了柴燃交替上。

所謂交替,就是低速的時候用柴油機,高速的時候用燃氣輪機,兩者為何不一起發力?

就是剛剛的這個問題:一兩千轉的柴油機和動輒上萬轉的燃氣輪機,怎么并車?其中遇到的問題有很多!

世界上也有少數柴燃聯合的動力,但是毫無疑問,都需要復雜的齒輪箱,還得要求加工的精度相當高,國內目前還做不到。

“別人不行,但是,你們太平洋集團肯定有辦法!”

“是的,咱們當然有辦法,不過,不是機械連接的方式,而是用電力來連接。”

“全部發電?”鄭明當然知道,西方已經開始搞綜合電力系統了,不過……國內才剛剛解決軍艦的心臟病問題,暫時還顧不上那么多。

“沒錯,全部發電,然后把電力并到一起,隨著技術的發展,軍艦的耗電量也是越來越大,把所有的能源都用來發電,供給各個子系統,這樣是最好的選擇。”

別的不說,目前搞的四面相控陣雷達,那就絕對是耗電大戶!美國佬的宙斯盾系統,如果一直開著相控陣雷達的話,那軍艦的續航能降低一兩千海里!

消耗的電力很多,那動力系統也得有同樣高的發電能力,但是平時還用不了這么多電力,就會浪費。

解決的辦法,就是全艦綜合電力系統!

低速航行,開柴油機帶動,高速航行,根據需要增加一臺燃氣輪機,戰時需要大量的電力供應,再把第二臺燃氣輪機打開,全部動力都用來供電,雷達、推進系統都能滿足!

“沒錯,這是最好的選擇,秦總……”鄭明看向秦鋒:“我代表海軍,請求你們太平洋集團幫忙研發這種系統。”

“咳咳……”秦鋒對于請求這個詞,非常的詫異:“我們……”

“秦總,您可不能推辭。”

“好吧,不推辭。”秦鋒原本還想說,我們太平洋集團只生產民品,但是現在要說的話,十有八九會挨揍啊!

目前,礦山車之類的都在緊鑼密鼓的研發之中,大功率的驅動電機技術也在慢慢成熟,電力的分配系統也在成熟,給海軍研制這種系統,應該不是特別困難,更何況,咱們還有了氮化鎵組件,提升功率輕輕松松。

這些看上去和電子設備沒關系,實際上,還是因為咱們的電子發展迅猛的原因!畢竟,動力系統的匹配,都是需要電子設備的指揮的。

接到了這個任務,秦鋒也沒有覺得壓力大,轉手交給集團旗下相關部門就可以了,至于海軍的撥款……哪怕不給撥款也得干啊。

于是,開完了會議,秦鋒就來到了高科技研發中心,得到了任務,大家伙立刻就拍著胸脯保證,小問題,盡快搞定!

“徐教授,你有事?”看著徐教授那欲言又止的樣子,秦鋒開口問道。

“秦總,目前咱們的芯片加工水平已經發展到了0.18微米,我們繼續向新一代的光刻機研發,在這個過程中,我們遇到了技術瓶頸。”此時的徐教授,臉上帶著尷尬。

當初,秦總慧眼識珠,投資徐教授的光刻機,之后,國產光刻機技術就開始爆發了,一直都領先整個世界。

但是現在……己方在這里舉步不前,那國產芯片技術,就要被國外逐漸追趕上來,甚至還有被反超的可能。

這段時間,徐教授非常著急,頭發都白了!

今天,秦總既然過來了,那就給他匯報一下吧,萬一秦總有什么好主意呢?

“光源問題?”秦鋒倒是想到了什么,開口問道。

“沒錯,就是光源問題!”徐教授興奮地說道:“隨著光刻機技術的進步,我們需要的激光光源,波長也會越來越小,現在,新一代激光光源,遭遇了很大問題。”

芯片制造中,最關鍵的就是光刻,這需要激光光源!

這些年來,激光光源在不斷進步,從436納米的gline,到365納米的iline,再到248納米KrF,目前使用的是193納米的ArF光源,這條路一直走得很通暢,但是,到了193納米之后,就開始遇到問題了!

“按照技術路線,接下來就輪到157納米的F2光源了,但是這個光源的問題很大。”徐教授說道:“這種波長下,熔石英的吸收很大,沒法用熔石英來做透射式系統,目前業界的期待是用CaF2來做,但是,依舊會遇到雙折射的問題……咱們卡在這里已經半年多了……”

己方原地踏步,國外在追趕,用不了多久,就會被國外追上了!徐教授很著急!

在后世,秦鋒也并不知道這個157納米的光源為啥不能用,但是他知道,尼康賭這個系統,然后失敗了,而當時無數次瀕臨破產的ASML,把制勝的法寶押在了林本堅的浸潤式光刻機上,于是成功了。

所以……這還用說嗎?

“既然這種光源有問題,那就不要用了。”

“那我們用什么?”徐教授的目光中帶著焦慮。

“還用之前的193納米。”

徐教授睜大了眼睛,不可思議地看向秦鋒,秦總,這個光源不夠用啊!

不過……秦總既然這么說了,肯定有他的道理,還是聽一聽他怎么說。

“將這個光源穿過去離子水,水的折射率是多少來著?這樣一換算,應該能將波長降低到130納米左右吧?”

徐教授深深地呼吸了一口氣,一旁的倪老已經開口了:“換算過來,是133納米,這樣比157納米的光源還要小,但是……”

徐教授的臉上帶著苦笑:“秦總,咱們的光刻機里是有電路的,您要在光刻機里加水……”

這聽上去,有些扯淡啊!

秦鋒笑了笑,林本堅當年在硅谷介紹這種技術的時候,所有人都以為他是在扯淡,畢竟之前的光刻機都是干式的,要在里面加水?腦子進水了吧?

只有那個即將破產的ASML,決定押這種技術,然后,ASML就發展成為了世界第一光刻機大廠,苦心鉆研157納米光源的尼康,就徹底落后了!

“聽我的,沒有錯,早期光刻機還是用液壓驅動的,里面的液壓油,不也是液體的嗎?”

最開始的光刻機,還真是液壓驅動,萬一,萬一中的萬一,管道崩了,那液壓油肯定會噴射的到處都是,正在生產中的所有芯片都會報廢。所以后來,都改成了電機驅動。

不過,當時高壓的液壓油都敢用,現在用一些水,有何不可?

“既然秦總確定,那我們就用這種技術,不過……這也只能解決暫時的問題,繼續提升工藝,還是會遇到攔路虎。”

193納米經過折射變成了133納米,也就意味著,0.13微米的工藝能解決了,之后進入納米時代呢?還是會遇到光刻機的光源問題的!

“接下來,一步到位,開發EUV光刻機,光源使用13.5納米的極紫外波長。”

徐教授一陣驚訝:“這也太快了吧?”

“一步步來,還會不斷地遇到技術難題,還不如加大攻關難度,將這個搗鼓出來,以后十年二十年,都不用擔心光源問題了。”

秦鋒不懂具體的技術細節,但是他懂技術的發展路線,僅僅是這個,就會讓己方的技術遙遙領先對手了。

在光刻機的技術探索上,有很多失敗的例子,尼康的157納米是個坑,同時,還有光刻機生產廠研究過126納米光源,但是,這個波長更奇葩,不僅僅是熔石英會吸收,任何材料的吸收都很厲害,透鏡不能用,只能用全反射的方式,結構跨度太大,分辨率也沒提升多少。

所以,后世的光刻機廠商各種研究,最終認為,干脆一步到位,上13.5納米的光源。

這個光源的研究,也是經過了長時間的嘗試的,甚至最初還是13.4納米,各種研究之后,才鎖定13.5納米。

“這個光源……”徐教授仔細地思考了一番:“得在真空中,還得是反射結構。”

反正繼續向下選,各種光源都是需要真空環境加反射鏡的,和之前的結構完全不同,所以,一步到位!

尋找反射的條件也不容易,最終工程師們找到了反射率最高的MoSi布拉格反射器,一層Mo薄膜加上一層Si薄膜,它的最高反射率在13.5納米波長的位置,于是,這種光源就被確定了下來。

其他的技術路線,X光之類的,都被超越了。

不過,最初的時候,精度并不是特別高,只是比193浸潤式光刻機提升了三倍而已,就算是這樣,過渡到納米時代也沒問題了,之后不斷研究,提升分辨率就可以了。

“具體的結構你們來選擇,具體的技術難關,你們來攻克,不過,這條技術路線絕對是沒問題的,你們按照這條路線發展就可以!”

秦總雖然是個外行,但是每次提出來的建議都是非常正確的,所以,徐教授沒有繼續猶豫,點頭說道:“好,秦總,那我們就按照這個技術路線來!”

其中有多少技術難題,秦鋒也不知道,這是手下們要干的!

現在,總算是沒問題了吧?

看到徐教授依舊皺著眉頭的樣子,秦鋒繼續問道:“徐教授,還有問題?”

“目前,尼康正在研究193納米光刻機,據說研究順利,臺積電已經下了幾臺訂單,用不了多久,臺積電也將會向0.18微米工藝發起沖擊,而我們……”

秦鋒皺著眉頭,他最近一直忙活著造車等業務,高科技這一塊,從來沒輸過,所以就沒太多關注。

按說臺積電應該走下坡路才對,沒想到,居然又活過來了?

“臺積電后來又從硅谷挖了一批人過來,尤其是蔣尚義,他是個技術天才,繼續領導臺積電。”

臺積電能成為后世的龐然大物,那也是有資本的,林本堅、楊光磊、蔣尚義、孫元成、梁孟松、余振華六個技術大能,就是臺積電最強悍的人,而臺積電的真正發跡,也就是打贏了0.13微米制程這場仗。

將鋁互聯變成銅互聯,使用浸潤式光刻機,解決漏電問題……這幾個人功不可沒。

其中,蔣尚義是在97年才加入進來的,而且,一屁股就坐到了研發副總的位置上,以至于引來了內斗,其中一部分人離開,有的去了三星,有的去了中芯國際,然后臺積電就開始玩起來了專利侵權的官司游戲來打擊對手。

現在,一部分技術大能走了,蔣尚義過來,居然成了臺積電的一把手,領導臺積電搞先進技術,還試圖想要翻身?

“沒關系,他們搞他們的,我們搞我們的,我們搞競爭,那也是堂堂正正。”

徐教授點頭:“好。”

看著眾人離開的背影,秦鋒看向了身邊的鄧小龍:“龍哥,盯住島國的光刻膠企業,當他們出口ArF光刻膠給臺積電的時候……”

島國的電子產業,曾經是相當發達的,甚至把英特爾的內存制造業務都給擠黃了,這引起了硅谷的集體不滿,然后,一通操作猛如虎,島國的電子產業就衰落下去了。

這并不意味著島國就徹底和電子產業隔絕了,在某些領域里,島國還是處于零點地位的,比如說光刻膠!

芯片制造是個大工程,需要很多上游配套廠家,光刻膠就是其中之一。

在晶圓放到光刻機上之前,需要在上面涂抹光刻膠,光刻機雕刻的,其實就是這層光刻膠,激光照射的地方,光刻膠就揮發了,然后就留下來了電路圖,后面才是刻蝕機,按照光刻出來的電路圖來刻蝕具體的電路。

光刻膠的好壞,決定了芯片的成品率,同時,不同的光刻機,也對應著不同的光刻膠,畢竟,它得對這種光源最敏感才行。

在后世,南棒國和島國發生矛盾的時候,島國就曾經斷供光刻膠,讓看似強大的三星瞬間陷入尷尬境地。

實際上,光刻膠這東西雖然有難度,也并不是被島國徹底壟斷的,只要花費力氣,肯定能搞出來。

但是……所謂全球產業鏈,將很多芯片企業給鎖死了,島國的光刻膠,供應了全世界,于是就有了足夠多的訂單來分攤研發成本,其他企業想要涉足這個市場,那就意味著要面臨虧本的境地,這對資本世界來說,明顯是不合適的。

就拿2022年的數據來說,半導體規模為5735億美元,而光刻膠只有22億美元左右,不到百分之一,沒必要投入巨資研發。

但是……當發現被卡脖子之后,也會咬牙研究,比如說,三星被卡了之后,一口氣投入了六萬億南棒元來研制,到了2022年,他們終于研究出來了EUV光刻膠,成功地用到了生產線上。

于是,島國就嘗到了曾經斷供的惡果:南棒國的市場沒了!

現在,全球的光刻膠,幾乎都被島國的JSR、東京應化、信越化學、富士電子等企業所瓜分,島國就算是芯片行業沒落了,在半導體制造鏈里,依舊處于上游供應鏈的位置!

當然,東方不會給島國這個機會,東方的芯片產業,整個產業鏈都在國內,不用擔心斷供。

不過,臺積電等等芯片廠,不可能從大陸采購,哪怕島國的貴,肯定也得從島國采購。

現在,臺積電要玩0.18微米制程,那也得有合格的光刻膠!

“嗯,沒問題。”鄧小龍說道:“我們在島國的力量還是很強的,完全可以在中途動手腳。”

秦鋒搖頭:“不,不,暫時只是監控。”

監控?

這下輪到鄧小龍不解了。

“先讓他們攻克這種工藝,然后全世界的訂單都會飛向臺積電,然后,在他們簽署下大批訂單,開始量產的時候,我們再動手腳,光刻膠只是其中一環,接下來還有斷水、斷電等等,總之,讓他們幾個月里,生產不出合格的芯片來!這樣一來,他們的合同到期,就是賠償了!”

這次,要徹底玩死臺積電!

鄧小龍睜大了眼睛,秦總,您真黑啊!


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