第二百六十四章 水的奧秘
“水，而且是18兆歐的去離子純水。”周碩用力的點了點頭。
水，我們這個星球上麵無數生命的源泉。它由一個氧原子和兩個氫原子組成，在常溫常壓下為無色無味的透明**。
它有很多的物理特性，比如說溫度不同導致的密度和形態變化，重水、輕水、超臨界水等不同的特殊狀態，以及流動性、熱傳導性、溶解性和導電性等等，這種地球上最常見、可以說是成分最簡單的物質之一，想要寫完它的全部知識卻需要一本最厚的書。
但具體到光刻機技術上，為什麽周碩說水可以讓0.8微米工藝，短時間內跨越到0.5微米技術？
這還要從光刻機工藝提升的兩個方向說起。
所謂的製程工藝，究竟指的是什麽呢？製程，實際上就是單晶矽晶圓上麵的線寬。構成集成電路的基礎，是單晶矽圓片上通過光刻腐蝕出來的線條。這些線條的粗細，也就決定了同一塊芯片能夠集成多少晶體管，能夠達到什麽樣的性能。
而光刻機上決定線寬的因素，主要是光源和鏡片這兩種。光刻機生產芯片，其本質上和照相機並無太大區別。光線照射景物然後反射到照相機的鏡頭上，最後在膠片上形成影像。這個影像不就是比實物要小的多的多了嗎？
同樣，光刻機在單晶矽圓片上留下來的線條，可也不是一筆一筆刻上去的。而是通過對光學掩膜版進行曝光，然後讓這些設計好的邏輯電路影像通過一組組鏡頭。最終得到比掩膜版要小得多的圖像。這樣對光敏感的光刻膠，就會被有選擇的光照所去除。這些沒有光刻膠覆蓋的晶圓部分。就會在接下來的工藝中成為晶體管的結構基礎。
不斷的追求鏡片加工極限，就是光刻機提高工藝水平的主流選擇。這也是為什麽全世界隻有三家光刻機生產商。而最為著名的就是日本尼康和荷蘭阿斯麥（）。尼康本身就是日本戰前做潛艇潛望鏡的廠家，後來則是相機業的霸主。而阿斯麥的鏡頭則來自於卡爾蔡司，這家公司幹嘛的就不用說了，地球人都知道。光刻機離開了這兩家光學企業，什麽摩爾定律都得去見鬼。
當然，這並不是說就沒有其他辦法來提高工藝條件了。除了鏡頭，實際上使用何種光源也會導致線寬的不同。不同波長的光波，就如不同規格的刻刀。波長越短的光波，就能夠在光刻膠上留下越細的痕跡。最早的光刻機因為加工精度不高。使用的汞燈隻能提供365nm的i線光。後來更換了準分子激光之後，光波才降低到了193nm的激光。
未來想要縮小刻蝕的分辨率，甚至還要繼續上14nm的極紫外光。至於10納米以下，可能人類的科技就已經研究出其他的加工方式了吧。
當然這些隻是不準確的科普說法，如果具體要解釋一下光波和刻蝕分辨率的關係，或者解釋一下照準係統的最大分辨率概念之類的……
本書的長度恐怕會有些不足，以及略有騙稿費的嫌疑。雖然這些知識如果真的講出來千字3分就太便宜了。本著經不輕傳的道理（其實作者也不懂）就不多說了。
言歸正傳，塗岸北腦海中靈光一現，正是水的一種特性。那就是光通過**介質後光源波長就會縮短。其縮短的倍率即為**介質的折射率。也就是說光刻機的光源如果在照射到光刻膠之前先在水中穿行一次，就相當於換了一個更細的刻刀。
而水的折射率是1.44，當0.8微米波長的光線穿過水之後，0.8除以1.44豈不正是0.56微米？如果這項技術真的有可行性。那確實是可以在不提高精密製造水平的前提下，得到更高一代的芯片製程技術。
這麽簡單的原理，周碩當然不是第一個想到的。用水縮短光源的波長來提高製程工藝。是未來光刻機普遍采用的技術。也就是學名叫做沉浸式光刻機的設備。通過不斷努力，未來的光刻機早就已經實現了這項技術。不僅是折射率1.44的水。更開發出折射率更高的**。沉浸液成為鏡片和光源之外，第三個能夠快速減小線寬的因素。
“怎麽樣。大家現在還有什麽疑問沒有？”
在場的十四個研發人員都是周碩一手挑出來的大才，誰的心思不是一點就透。有幾個甚至就是中科院裏，參加了0.8微米全套工藝開發的研究員。他隻是透出一點話頭，這群人的眼睛立刻就亮了起來。
使用水作為沉浸液還麵臨著很多的問題，比如說光刻膠的溶解、水中的雜質和穩定性，蒸發擾動以及水中氣體的去除……
但這些問題和提高精密製造水平，根本不可同日而語。精密製造那是拚基礎積累的領域，但拚化學和係統設計，中國人可是太有信心了。
傳承自蘇聯的中國科學家，在係統設計方麵可是深諳如何用巧妙方法克服困難要求的。至於某些方麵技不如人的自卑，那就完全沒有必要了。這種處境既可以叫窮國的無奈，也可以叫發展中國家的後發優勢，全看人們從什麽角度解讀了。
以中國未來取得的成就來看，大可自豪的說是屬於後一種角度。
“唔，我看這個路線說不定可以。”塗岸北緩緩的點了點頭，笑道：“周校長這個辦法確實是奇思妙想，我看有嚐試一下的必要。”
“我也覺得能成。”他身邊之前質問周碩的中年男人，也不自覺的點頭道：“如果光刻膠的防溶解配方一時拿不出來，我看可以增加一組鏡頭把水和晶圓隔離開。”
“水中的氣體可以通過真空法去除，這樣我們就隻需要考慮蒸發造成的擾動了……”
這十四個研究狂人，在周碩指出了路線之後，很快就一個個都找到了自己專業的切入點。絲毫不在意之前自己還對這個計劃表示反對，和實打實的科技成果比起來，麵子值幾個錢？國家投入十幾個億，花費了三年時間才把工藝從1.2微米推進到0.8微米。如果被自己從0.8微米再推進到0.5微米，恐怕當前實驗室裏又要多幾個能領國.務.院津貼的了吧！
周碩笑著點頭道：“大家不要著急，我已經為你們每個人的研究內容，專門寫了個計劃書。接下來一個月，我們隻要能夠按部就班的完成計劃書裏的研究任務，肯定就能準時的拿出0.5微米工藝生產線。”
塗岸北看著周碩從一旁推出來的文件車，窘迫的笑著搖了搖頭說道：“之前真不應該懷疑周校長，你可從來都是謀定而後動啊！有這種東西也不早拿出來，不然哪來這麽多麻煩？”
周碩拱了拱手，笑嘻嘻的說道：“怪我、怪我，塗老你千萬大人有大量！”
這也是周碩一直以來在研究管理上的心得，直接上來就拿出試驗計劃，下麵人難免會覺得反正是老板的項目，做起來多少會有些懈怠沒有動力。但如果事先通過啟發的方式，讓下麵人了解了自己的思路和意圖，那麽他們就會把這個實驗當做是自己驗證知識的過程。可別小看這似乎多此一舉的行為，周碩又不是全知全能的神。給出的試驗計劃裏難免有疏漏和謬誤的地方，研究員的積極性和主觀能動性這時可就是實驗成敗的關鍵了。
眾人從周碩推出來的文件車上，?取了自己負責方向的計劃書。在超淨室裏麵，即使是紙質文件也不能**出來的，每一份文件的每一頁，都是用透明塑料進行了嚴格的密封。這讓他們拿到手裏之後，計劃書顯得頗有分量。
塗岸北翻了幾頁實驗計劃書，感歎的向周碩問道：“既然有這樣的技術，我們何必去買日本人的設備？改造一批國產的0.8微米工藝生產線，我們立刻就能追上國際主流水平了。”
周碩微微搖了搖頭，遺憾的說道：“這就是我把它命名為杜鵑計劃的原因，沉浸式光刻機在目前的技術上並不成熟。又不是呆著沒事我才把實驗室設在地下的，建造成本就多出來不知道多少倍造價。但地下實驗室也有很多好處，比如說溫度恒定、精密設備受到的幹擾少等等。要知道沉浸式光刻機的關鍵在水，而水一旦受到一絲晃動，放大到芯片上都是不能接受的。”
“我們的0.5微米工藝，除了光源以外仍然是0.8微米的底子，這勢必就會造成生產困難和良品率極低。隻有讓日本人相信我們已經掌握了0.5微米工藝，為了扼殺我們的研究成果，打開向國內供應0.5微米生產線的口子。接下來得到他們的0.5微米線，才能補全這條線的工藝基礎。”
他斬釘截鐵的說道：“隻要能夠真正和美、日站在同一個起跑線上，我不信中國人就一定會在這場比賽中仍然落敗。”