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“又卡殼了?”
陳延森看完林南的匯報郵件,眉心微蹙。
他沒想到,自己都已經把大門踹開,為他們鋪好了路,這幫人卻還是沒能力往前再走一步。
當前的難點有兩方面:
第一,中繼鏡組中的非球面反射鏡,需要將面形精度控制在50皮米以下,表面粗糙度得低于0.1納米的均方根誤差。
換句話說,這相當于要求一塊徽安省大小的區域,整體起伏不能超過一張A4紙的厚度。
難度可想而知!
目前,全球僅有燈塔國的賽高、德國的蔡司具備相應水準的鏡面拋光工藝。
可受到瓦森納協定的限制,即便花錢買,也拿不到供貨名額。
而哈工大、國防科大和華科協會長春光機所,盡管擁有離子束拋光與磁流變拋光技術,理論上能實現原子級的面形精度,但現實與理論往往存在巨大落差。
這就好比問,國內能造出F1賽車的發動機嗎?
按理說,華國不缺能生產金屬活塞和氣缸的工廠,也清楚內燃機的制造原理。
但F1賽車發動機并非單一部件的簡單組合,它是材料學、精密加工、熱力學、電子控制系統等頂尖技術的集成體,且對轉速、熱效率和可靠性的參數標準達到了行業極致。
由此可見,技術原理懂了,要落地到穩定的實際生產中,仍有難以逾越的鴻溝。
明白是一回事,造出來又是另一回事。
第二,鏡子打磨完成后,還得在表面鍍上40到60對的鉬、硅交替薄膜層,且每層厚度的誤差都需控制在原子級別。
鍍膜環節所需的磁控濺射技術,國內雖有不少研究所已掌握,但在均勻度和精細度上,仍然不符合EUV光刻機的使用需求。
此外,如何精準檢測鏡面光滑度也是個難題。
沒有測量,就沒有加工!
檢測能力決定了拋光水平的天花板。
2014年華國在高精度干涉儀領域,特別是用于EUV波段的檢測設備和技術,根本達不到50皮米的測量精度。
而林南和汪象朝等上百位研發工程師,已是光學賽道的佼佼者,連他們都搞不定的事,再找其他人,大概率也無濟于事。
他們盡力了,只是能力有限。
陳延森心里清楚,他要是不出手,這場科研大會戰多半要成為一個笑話。
他略一思索,便讓林南先把離子束拋光、磁流變拋光和磁控濺射的技術文檔發過來。
與此同時。
滬城,星源科技光學研發中心。
林南倚在實驗臺前,雙眼滿是紅血絲,神色黯淡。
汪象朝坐在一旁,拍了拍林南的肩膀說道:“別著急,車到山前必有路,慢慢啃唄,既然方案都有了,還怕搞不定工藝問題?”
滬城光機所的一名專家點頭附和道:“以前我們不需要皮米級別的拋光精度,所以技術進展就慢,現在不一樣了,只要搞定照明系統的非球面反射鏡,這EUV光刻機的光學系統,就等于拿下了一半的核心技術。”
話雖如此,實驗室里的氣氛卻沒怎么緩和。
林南苦笑一聲,指著桌上的檢測報告:“道理都懂,可現實擺在這里,我們的儀器測試精度僅有亞納米水準,面形精度夠不夠,壓根不知道。”
這無異于閉著眼睛走路,方向對不對都不確定,怎么提升?
燕京光電所的年輕工程師語氣哽咽,一臉絕望地小聲呢喃道:“難道沒有國外的技術支持,我們就造不出EUV光刻機的核心部件嗎?”
這話就像一根鋼針,把所有人的信心都給戳破了。
“放屁!人家花了幾十年積累的技術,我們才用了幾天?這點耐心都沒有嗎?”
汪象朝猛地站起身,大聲反駁道:“一個月時間,我們就把照明系統的方案推演出來了,這說明思路是對的。
我已經和長春、燕京光機所的人溝通好了,接下來大家齊頭并進:咱們先攻堅投影物鏡系統,等拋光和鍍膜技術達標后,再整合各項技術,總能把這塊硬骨頭啃下來。”
他的話像一劑強心針,讓實驗室里低迷的氣氛稍稍回暖。
林南深吸一口氣,跟著站起來說道:“汪老說得對,咱們先按照分工,集中精力攻投影物鏡系統的光路設計。”
滬城光機所的專家立刻拿出圖紙,指著上面復雜的光路結構:“投影物鏡得把照明系統過來的光束精準聚焦到晶圓上,而且要消除各種像差,這對鏡片的曲率精度要求比反射鏡還高。
我們之前設計的光路,在模擬環境中還存在0.5弧秒的像差偏差,得再優化。”
汪象朝湊到圖紙前補充道:“我查過資料,蔡司的投影物鏡用了15片高精度鏡片,每片的面形誤差都控制在20皮米以內。
我們要是能把像差偏差降到0.2弧秒以下,后續工藝跟上,說不定就能趕上他們的水平。”
幾人越聊越投入,當即圍著圖紙和電腦忙碌了起來。
汪象朝負責調整光路模擬參數,林南則帶領幾人核算鏡片曲率與像差的對應關系,剩下的研發人員也連忙壓下此前的負面情緒,將精力快速投入到各自的工作中。
次日一早,陳延森給陶靜文打去電話,借助孟遠志的關系,拿到了一張廬州科大的通行證,可自由進出光電實驗室。
鏡面拋光和鍍膜工藝,都得在實驗中不斷完善,才能找到優化方向。
光靠理論推算,是得不出結果的。
同一時間,林南也抽調了一批擅長超精密拋光技術的研發人員,派往廬州。
當劉峰俊等人進入廬州科大的光電實驗室時,剛好看見正在更換潔凈服、佩戴無塵乳膠手套和無塵口罩的陳延森。
他不是森聯資本的創始人嗎?
為什么會在實驗室里?
“劉先生,幸會!”陳延森停下手中的動作,徑直朝劉峰俊走去,隨即伸出右手說道。
“陳先生,您好。”劉峰俊雖然有一肚子的疑問,但他也不好直接發問。
他是國防科大超精密加工團隊的高階研究員,博士學歷,智力不俗。
有這樣的素養,就注定他不會說出低情商的話。
“實驗室剛調試完離子束拋光機,正好你們來了,一起看看參數。”
陳延森收回右手,指向旁邊的操作屏,上面跳動著密密麻麻的數據流,隨后接著說道:“你們在滬城制作的鏡面粗胚我看過了,硅基材質純度夠,初始面形誤差還有3納米,得先過磁流變拋光做預處理。”
劉峰俊瞳孔微縮,心中巨震。
他下意識走到操作屏前,目光落在磁流變拋光的預處理參數上。
令他頓感驚訝的是,屏幕上不僅清晰列出了不同轉速下研磨液的顆粒度配比、磁場強度梯度曲線,甚至還標注了“預處理后誤差需控制在500皮米內”的明確節點。
“陳先生,您提前算過硅基材料的應力釋放曲線?”
劉峰俊忍不住地追問道。
要知道,硅基鏡面在研磨過程中會因應力積累產生微小形變,這是超精密加工領域最棘手的難題,也是國內各大高校、研究所遲遲未能突破的技術障礙。
如今,竟在這里見到了解決方案。
他在該領域浸淫多年,正因為他懂,才知道這組參數背后藏著多少巧思。
陳延森微微頷首:“硅基材料的應力釋放有滯后性,預處理時得留0.3的補償量,不然拋光后冷卻會出現回彈誤差,先做事,有疑問隨時問我。”
“小王,按這個參數調磁流變拋光機,先測第一塊粗胚的應力分布。”
劉峰俊轉頭對身后的研究員吩咐,聲音里帶著難掩的急切。
陳延森沒再多說,轉身走向另一臺設備。
接下來的一段日子,劉峰俊跟在陳延森屁股后面打轉,完全是一副學生、助手兼跟班的姿態。
他越深入了解,越能體會到陳延森在超精密加工領域的驚人天賦。
曾幾何時,劉峰俊也是高考狀元,還考進了國防科大的少年班,在同齡人中屬于科研天才,但在陳延森面前,卻猶如蚍蜉望青天一般。
陳延森每天只會在廬州科大待兩個小時,大部分工作由劉峰俊等人承擔。
他們先開發了子孔徑拼接技術,繼而引入計算全息片技術,并通過配備原子力顯微鏡和光學散射儀,率先把檢測精度提升到了皮米級別。
消息一出,滬城光學部的研發中心,所有人的精神瞬間為之一振。
畢竟有了測試工具,工藝改良就有了正確的方向可循。
另一邊。
清華、華科協會儀器研制中心和北方微電子科技,在獲得最新版的磁控濺射技術后,立即開始了靶材和鍍膜設備的研發工作。
然而,首個難關就卡在了鉬硅材料的純度與微觀結構的均勻性上。
陳延森在得知后,把真空熱壓燒結和等離子體致密化技術結合在一起,立馬就打通了靶材純度和結構上的擁堵點。
瓶頸一破,后續研發便如打通了任督二脈。
照明系統的研發進度突飛猛進!