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或許是為了給這番論述一個直觀的注腳,張汝寧走到測試平臺旁,小心翼翼地從特制載物架上取下一片晶圓,交到欒文杰手中。
經過特殊處理的硅片表面光滑如鏡,肉眼看去并無特殊之處。
但旁邊的顯示屏隨之亮起,清晰地呈現出一個由無數細微線條構成的、邊緣銳利無比的字母。
“受限于這里的條件,我們沒有完整的晶圓臺和光刻膠處理線,無法制造出包含復雜電路的完整芯片。”張汝寧指著屏幕解釋道,“但是,您看到的這個字母‘F’,其每一筆劃的線寬,都是嚴格按照30nm的特征尺寸設計并光刻出來的。”
他伸手輕輕點在屏幕上那個清晰銳利的“F”上,加重語氣:
“30nm,已經超過了TSMC當前7nm工藝所能達到的實際精度。”
欒文杰雙手捧著那片小小的晶圓,如同捧著一塊稀世珍寶。
盡管根本不可能分辨出30nm的細微線條,但他依舊看得無比專注——
這手掌上的方寸之間,蘊含著足以撼動全球半導體、乃至全球科技格局的力量。
沉默,持續了足有一分鐘。
終于,欒文杰長長地、極其緩慢地吁出一口氣,動作輕柔地將晶圓交還給張汝寧。
似乎還帶著些許不舍。
“這塊晶圓,我們會做專門保存。”常浩南看出了對方的心思,出言道,“這是我們在半導體生產領域反超的起點,以后可以放進工建委的博物館里。”
說起這個,他突然想起了那塊至今還放在地下倉庫里面的B2碎片。
“算了。”欒文杰低聲感嘆,聲音透過面罩顯得有些沉悶,“這東西就算能展出,我們怕是也搶不過國博……”
一個玩笑,讓現場的氣氛輕松了不少。
但很快,他又話鋒一轉。
“我之前去華芯國際調研的時候,聽他們的技術專家提到過。”欒文杰提出了一個更長遠的問題,“在當前硅基CMOS工藝的物理框架下,制程的極限大概在5nm或者3nm附近,如果按照剛才計算的107.22nm等效波長來推算……”
“是否意味著,未來我們這臺ArF1800,也有可能通過技術優化,用于生產下一代,甚至下兩代的產品?這關系到我們戰略窗口期的長短!”
這個問題,張汝寧已經等待了很久。
“跟剛才那張表上的情況一樣,業界宣傳的‘5nm’、‘3nm’這些節點名稱,仍然是制程迭代的代稱跟實際的最小物理特征尺寸并非嚴格的一一對應關系。”
他解釋道:
“所謂‘5nm’節點實際對應的特征尺寸,業界預估會在25nm左右,至于‘3nm’,則可能對應到1518nm區間。”
張汝寧隔著面罩整理了一下護目鏡,繼續深入技術本質:
“對于25nm的特征尺寸,ArF1800仍然可以通過雙重曝光技術實現,就是良品率會比單次曝光生產30nm級別的產品時有所下降,工藝整合的復雜度也會提升,不過技術路徑是確定存在的。”
盡管隔著面罩,但眾人還是能感覺到,欒文杰原本皺著的眉頭舒展開來。
而張汝寧語氣卻變得慎重起來:
“至于20nm以下級別的特征尺寸,將是另一個維度的挑戰……實際上,隨著芯片制程逼近硅材料的物理極限,量子隧穿效應將變得無法忽視,晶體管將難以有效關斷,漏電流劇增,同時微觀層面的不確定性會急劇放大,導致器件性能的波動性大幅增加。”
“一般認為,這個臨界尺寸會在10nm左右,但考慮到衍射極限的存在,以及任何工業產品都不可能做到真正意義上的完美無缺,就算是使用EUV光刻機,要想穩定量產特征尺寸在20nm以下的產品,也會非常非常困難,而且良率會不可控制的降低。”
隨后,他做了一個總結性的判斷:
“我個人認為,隨著邊界效應的遞增,未來芯片性能提升的主要驅動力,將從過去單純依賴制程微縮,轉向更依賴于芯片架構創新、先進封裝技術、還有底層驅動軟件和算法的深度優化……”
張汝寧坦誠地攤了攤手:
“只不過這后面幾項,就不是我們搞光學的人能專精的了。”
這番論述,讓欒文杰登時陷入沉默,面罩下的呼吸明顯變得粗重了幾分,白色的霧氣在護目鏡內側迅速凝結又消散。
半導體科技即將撞上當前理論天花板!
這對于單純追求技術進步的科學家而言或許令人沮喪,但對于此時此刻正面臨外部高壓、急需時間窗口來鞏固自身產業鏈的華夏來說,卻是個絕佳的良機。
“好!好!好!”
欒文杰連說了三個好字,聲音透過面罩帶著壓抑的激動,卻很好地控制住了情緒外露:
“常院士張研究員,還有各位奮戰在一線的同志們,你們的成果和這番分析給了我,也給了決策層最急需的底氣和最清晰的方向!”
他用力地點了點頭,目光再次掃過平臺上那小巧卻蘊含巨大能量的物鏡模組,以及那片刻著“F”字的晶圓,仿佛要將這景象深深印入腦海……
大約一小時后,參觀結束。
一行人換掉密閉難受的防護服,重新回到外部空間。
“我回去之后,會以最快速度,將今天的所見所聞,特別是ArF1800物鏡系統的實測性能數據、量產能力評估以及關于技術極限的戰略分析,形成一份詳實報告。”
解除了身上的束縛之后,欒文杰的語氣變得輕快起來:
“這份報告將作為最核心的決策依據,直接呈送最高層,它將為我們在即將到來的、更高層面的科技博弈中,提供最堅實的支撐和最有力的反擊武器!”
說完,他不再耽擱,對常浩南示意了一下,便轉身帶著隨行人員準備離開。
然而,常浩南的聲音卻又一次從身后傳來:
“欒主任,請留步。”
欒文杰腳步一頓,疑惑地回頭。
常浩南已走到他身邊,臉上帶著一種古怪的笑意,目光投向無塵室側壁另一扇不起眼的門:
“時間還早,既然來都來了,那么隔壁還有一點‘小東西’,或許也值得花幾分鐘看一眼……不會耽誤太多時間。”
欒文杰現在滿腦子都是那份即將出爐的報告,但對方的神情和語氣勾起了他強烈的好奇心。
除了之前那瓶維生素B以外,這位總顧問口中的“小東西”,都相當不簡單。
“好!”他果斷點頭,“既然你都說值得看,那必然值得。走!”
兩人在警衛陪同下,很快通過連接通道,進入了隔壁的另一個實驗室。
這里的氛圍與剛才的超凈光學室截然不同。
沒有厚重的無塵服要求,只需在門口戴上防護眼鏡即可。
室內光線明亮,但顯得有些空曠冷清,遠不如剛才那邊人頭攢動。
只有栗亞波一人,正全神貫注地俯身在一座相對小巧的光學平臺前,小心翼翼地調整著幾個精密調整架上的旋鈕。
他顯然注意到了來者,只是手邊的工作一時間放不下。
直到這時,欒文杰才想起來,剛才確實一直都沒看見這位常浩南的得意門生。
平臺的主體是一個穩固的光學面包板,上面架設著激光器、光束擴束準直器、幾個裝有特殊透鏡的調整架、一個黑色的圓柱形遮光罩,以及遠處一個帶有精密位移臺的成像屏。
整個裝置透著一股……豪華的樸素感。