692.看到希望（第1章） 作者：梦三万 過了两條，曹阳又带着裴思清和女儿一起去看望了方琼。 這一次方老师的脸颊凹陷的更加的厉害，整個人越发的清瘦了。 裴思清看到她這個样子，忍不住偷偷的抹眼泪。 根据医生的說法，现在方琼教授的癌症已经扩散到全身，基本上沒有多少時間可以活的了，关键是她還沒有什么食欲,由于受到癌症的侵袭，方琼每天都觉得全身像是被蚂蚁钻心一样的疼痛，骨髓都要被啃食殆尽的感觉。 疼痛，加上沒有怎么进食，所以人到后期就显得特别的干瘦，皮包骨头，看起来特别的可怜。 谁能想到這個小老太太几年前還精神抖擞，意气风发的样子呢？ 所以癌症病人真的很痛苦,真正比较幸福的反而是那些得了老年痴呆或者脑梗的病人,死了就像是做梦一样，沒有太多的痛苦。 像方教授這种，大脑非常的清醒，可是越清醒就越痛苦，因为你无时无刻不认识到癌症正在侵蚀你的生命，而你唯一能做的，就是鼓足勇气去面对它。 方教授是非常坚强的人，哪怕在曹阳他们面前也从来不流露出一丝痛苦，但是往往在這种情况下，曹阳才会觉得她是真的痛苦。 不過每次看到曹阳，尤其是曹思宁的时候，方老师就显得格外的开心。 毕竟曹思宁也算是她看着长大的孩子。 曹思宁一进入病房，就热情地爬到方教授的床上，然后躺在她的怀裡吃苹果。 两個人的关系非常的好，看起来就像是亲奶孙一样。 裴思清忍不住呵斥曹思宁說，“快下来，你别在這裡瞎胡闹。” 方琼赶紧打住,“這哪裡是瞎胡闹？就這样挺好的。待会儿啊，奶奶给你讲故事。” “好啊好啊。”曹思宁开心的笑起来。 她最喜歡听方琼讲故事了，這個老奶奶讲故事又生动又有趣，而且還有很多哲理在裡面。 “你還记得嗎？当年你也是在這家医院出生的，你生下来的时候才這么大一点点，当时我想抱抱你，你父母還不同意。 哼。” 說到這裡，方教授一边轻轻摇着怀裡面的曹思宁，然后鼻息当中发出一声冷哼，眼神幽怨的瞪了瞪曹阳和裴思清。 裴思清哂笑两下，不好意思說些什么。 往往到這個时候曹阳就会揶揄两句，“方老师，她那会儿刚生下来，哪裡来的记忆啊？” 3月份，对于曹阳来說，真的是一個令人心情起伏不定的月份，在這個月当中，他先是接到了關於方老师的病情通知，然后過了几天,曹阳又接到了来自米国amsl公司打来的一通电话。 电话裡面,对方的总裁告诉曹阳說,现在的asml公司已经能够生产极紫外光刻机了，也就是EUV光刻机。 虽然說是研发成功，但距离生产還有一段距离，ASML公司還要做一系列的测试工作，后期完善，以及将制造成本压缩，寻求更好的解决方式…… 這些都要花费不少的時間。 所以对方给曹阳答复的是，预计在5年内能够交付两台EUV光刻机。 博米公司在ASML拥有10的股份，算是公司的大股东之一，所以拥有优先购买权，而且早在很多年以前曹阳就已经跟他们签订好了协议，只要EUV研发成功，到时候就优先给博米公司一台。 虽然当时ASML并不知道曹老板拿這個来有什么用，毕竟当时的博米公司又不生产芯片。 但是随着他们开始制作智能手机、笔记本电脑、平板，然后收购了中芯国际之后，ASML的高层们也终于明白了曹总的良苦用心，原来早早的就把局给布置好了，只不過当时這些拼图都還不够完整，所以大家還看不太出来。 现在是明眼人都知道博米集团要进军半导体产业了。 這一块对于中国来說，可以說是一個盲区，是最薄弱的地方。 所以ASML公司的光刻机可以說是正好派上用场。 虽然被封锁了技术，但是至少设备還是可以买的。 所以接到电话之后，曹阳开心了好久，這确实是一個激动人心的消息，于是他赶紧跟ASML公司下了订单，让他们优先给博米公司发货，大概在5年之内会交付两台价值2亿美元的光刻机。 挂完电话之后，曹阳心裡面還是有一些隐隐的不安。 总觉得事情太顺利了，一点儿也不像是前世他所遭遇的大漂亮的作风。 或者說，它们可能還沒有察觉到，所以并沒有直接干预？ 曹阳思考了几秒钟，然后摇摇头，放弃了這個想法。 之前乔布斯還活着的话，估计還好一些，现在乔布斯一死，很明显在智能手机领域当中博米公司就是一家独大，无数双眼睛都在盯着他们，不知道有多少人希望博米的智能手机垮掉。 所以大漂亮怎么可能放弃這個千载难逢的机会，不出意外的话，曹阳料定他们很快就会在芯片制造問題上面对博米卡脖子。 過了几天，也就是前后脚的功夫，曹阳接到了芯中际国张如京的一通电话。 “对了，我之前還跟方教授說起来你们呢。”曹阳接到电话以后笑着說，“她很关心芯片案子的問題，虽然方老师对芯片不是很了解，但她知道這东西关乎国家的未来，是非常重要的一项科技。” 那边张如京沉默了一会儿，然后說到，“对的，曹总，我要說的就是這件事情，清大的唐川力教授团队已经研发出一种稳定的极紫外光光源了，你想不想来一起看看？” “哈？！” 曹阳愣了两秒钟，整個人开心得合不拢嘴，显得异常的惊讶。 “真的假的？” 妈耶！ 前世都沒有做到的事情，沒有想到這一世居然能做到了？！ 可千万别是什么冒充骗钱的呀！ 极紫外光光源這個东西，說起来是EUV开发的三大难题之一。 有人這样形容光刻机：“這是一种集合了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域顶尖技术的产物。” 我們可以把光刻机看作一台高精度的底片曝光洗印机，它负责把“底片”，也就是设计好的芯片电路图曝光到“相片纸”上。這個“底片”有一個专业名称，叫做“掩膜”。而這裡的“相片纸”，就是制造芯片的基底材料硅晶圆；曝光完成后得到的最终“照片”，就是芯片。 光刻机的基本结构最关键的部件只有三個：光源发射器、用来调整光路和聚焦的光学镜头，以及放置硅晶圆的曝光台。 正是因为光刻机的工作原理和基本结构并不复杂，所以，在芯片行业发展的早期，并沒有专门的光刻机生产商。 芯片公司只需要到照相器材商店购买普通的相片洗印设备，然后自己加工改造一下就可以了。后来随着需求的不断提升，到现在智能手机的出现，对芯片提出了越来越高的要求。 经過這么多年的发展，博米公司虽然拥有着世界最高水准的芯片设计能力，可仍然缺乏芯片制造技术。 或者說，這一切的源头都卡在光刻机這裡。 這就要說到芯片行业著名的“摩尔定律”。摩尔定律是指，每隔两年，同样大小的一块芯片上，晶体管数量会增加一倍。 换句话說，芯片的性能也增加一倍。但摩尔定律并不是客观的自然规律，而是芯片行业在激烈竞争中形成的经验规律：一旦芯片公司的研发速度落后于這個节奏，就将被无情淘汰。摩尔定律自从1965年提出后，统治了芯片行业长达半個世纪。 半個世纪以来，芯片上的晶体管数量一直在呈指数级增长。如果還把芯片比喻为“照片”的话，那么，這個照片的像素是呈指数级增长的。相应地，用来曝光洗印“照片”的光刻机的精度，也必须越来越高，否则，伱设计的“照片”再精美，印不出来也沒有用。 比如，未来博米的智能手机需要用到低于10nm级别的芯片，生产這样的芯片，要用到的最先进的极紫外光刻机。 它的精度要达到什么样的程度呢？首先，如果把光想象成一把刻刀的话，那么光波越短，這把刻刀就越锋利。 1纳米等于百万分之一毫米，7纳米芯片意味着，它的每個元器件之间，只允许有几纳米的间隔距离，相当于一根头发丝粗细的万分之一。 要曝光這样的芯片，必须采用一种特殊的光源，也就是极紫外光，它的波长只有13.5纳米，是可见光波长的几十分之一。 但是，极紫外光源很难制造。 直到今年年初，阿斯麦才研制出了第一台极紫外光刻机。 不過這個进程已经比曹阳前世的要提前太多了。 光刻机的第二個技术难点，是用来调整光路和聚焦的光学镜头。高度精密的光学镜头是光刻机的核心部件之一，所以，排在阿斯麦之后的另外两家光刻机生产商，尼康和佳能，都是生产光学镜头的佼佼者。 阿斯麦自己不生产镜头，它的镜头来自德国的光学大师卡尔蔡司。這种镜头有多精密呢？如果把镜头放大到一個地球那么大，它上面只允许有一根头发丝那样的凸起。所以有人說，這可能是宇宙中最光滑的人造物体。 国内吃亏就吃亏在沒有完整的产业链，尤其是光学元件所需要的产业链上面，摄像头，照相机基本上都是来自于国外公司生产，很少能将光学元件打磨到那么精细。 所以這一块還有很长的路要走。 最后一個难点就在于精准 芯片不是一次曝光就可以完成的，而是必须更换不同的掩膜，进行多次曝光。 芯片的每個元器件之间只允许有几纳米的间隔。這就意味着，掩膜和硅晶圆每次对准的误差，也必须控制在纳米级别。 曝光完一個区域之后，放置硅晶圆的曝光台必须快速移动，接着曝光下一個区域。 要在快速移动中实现纳米级的对准，這個难度就相当于，你要从眨眼之间，端着一盘菜从BJ天安门冲到上海外滩，恰好踩到预定的脚印上，菜還保持端平不能洒。 当然，這還有一系列外围的技术难题，比如，室外空气干净1万倍的超洁净厂房，防止机器抖动的磁悬浮装置，以及配套的计算光刻软件等等。 這就是为什么光刻机被称为“半导体工业皇冠上的明珠”的原因了。 制造一台极紫外光刻机，就是在挑战人类工业文明的极限。 在听到清大唐教授团队居然能研发出稳定的极紫外光源的时候，曹阳是肉眼可见的兴奋。 因为這件事情真的太伟大了，意味着曹老板并沒有白活這一辈子，他也沒有白投入芯片领域的发展，现在能推动解决三個难题当中的一個就已经非常了不起了。 所以曹阳赶紧给张如京答复說自己一定要去参观。 唐教授的实验室并不是很大，在外面摆放着许多的电脑，然后裡面的隔间有一面是透明玻璃，在实验室当中摆放着许多的设备，曹阳根本叫不上名字，通過一些奇形怪状的线串联起来。 曹阳在外面看着這一切，觉得真的是很神奇。 他前世打交道最多的是电脑，還很少接触物理实验室什么的，只有在刘强他们的硬件制造部门才能看到类似的高科技研发场景。 唐教授带领大家参观着，然后给他们做着介绍和科普，让曹阳他们简单了解一些实验室当中的极紫外光光源是怎么做出来的。 博米公司也算是团队最大的金主了，为了推进国内的芯片事业，博米沒少下本钱。 不過這种事情本来就是需要大量的金钱和時間堆出来的，早堆早好。 晚堆带来的代价更高。 前世国内的光刻机总是被卡脖子，其实有人才的原因，也有時間的原因，更多的也是资金投入不足的原因。 很多资本都希望能在短期内获得回报，关键是光刻机的研发注定是一個非常烧钱的過程，而且在短期内很难看到回报，加上一些骗经费的事情发生，国内热衷于此的企业和单位就更少了。 不過這一世曹阳对芯片领域非常看重，把关也极其严格，入股中芯国际以后，就在花大价钱推动相关的光刻机发展。 早发展总是更好的，因为這玩意儿靠外国肯定靠不住，最后還是要走出自己的道路才行。 观察了一会儿，曹阳兴奋地问到，“极紫外光要怎么才能观察到呢？” “只能通過仪器。” 唐教授笑着解释說，“一般人的眼睛可以感知的电磁波的频率在380750THz，波长在780～400nm之间，但還有一些人能够感知到频率大约在340790THz，波长大约在880～380nm之间的电磁波。 而极紫外光的波长在121纳米到10纳米之间，所以我們平常用肉眼肯定是看不见的。” “而且，最好不要直视它，這会对眼睛造成不可逆的伤害。” “曹总，你来看。” 唐教授把曹阳請到自己的电脑面前，让自己的学生操作了一下仪器设备。 很快在电脑屏幕当中出现了一组新绘制的图谱。 “波长为1，064nm的水平偏振激光脉冲，這种极光脉冲半峰全宽大概是10ns，能量约50mJ，被发射到周期为0.125m总长4m的平面波荡器中，在這裡与计量光源MLS存储环中存储的电子束共同传播。 在传播過程中，由于波荡器间隙满足共振條件，激光电子能量交换能够最大程度进行，使得电子束产生正弦能量调制图案。 在周长为48m的准同步存储环中旋转一圈后，电子向同步相聚集，最终形成微束。来自电子束的波荡器辐射之后通過二向色镜分离为基波和二次谐波，信号则主要集中在二次谐波上。 在光电探测器前插入一個窄带通滤波器，即可拾取到由微束产生的窄带相干辐射。” 很好。 到后面曹阳已经听不懂他在說些什么了。 不愧是专业搞這個。 曹阳其实只关心一個問題，那就是—— “我們能做出這個极紫外光源稳定嗎？它能够用来进行光刻制造芯片嗎？” “理论上是可行的。”唐教授点点头，“不過我們现在還处于基础的起步阶段，只是将光源通過实验的形式制造出来，可相应的成本還是比较高的，想要将成本降低下来，可能還需要有一段時間。” “您预期需要多久？”曹阳问到。 “嗯……短的话3、5年，长的话8、9年，但是肯定能把成本压下来，而且我們会完善相应的设备，制造出更稳定而且功效更高的极紫外光源。” 从理论上来說，现在唐教授采用的這种微态光聚束，能产生的光的波长比荷兰那边AMSL制作的光刻机光源更短，更短的光源有好处也有坏处。 好处就在于能够制造出精细度更高的芯片，比如未来的3nm芯片，甚至是2nm芯片都能用這個来进行制作。 坏处就在于，光有光源還不够，需要有一系列配套的设备。 比如說光学元件，高精度的加工机床，還有各种各样的制作流程使用设备等等，這些都是短板，需要一個一個被攻克才行的难题。 不過，只要能迈出第一步，曹阳就基本上能看到未来再向自己招手了。