2013年,盛夏,深川。
啟明芯中央研究院內,那間剛剛掛牌成立不久、
由顧維鈞親自坐鎮指揮的啟明芯國家光刻材料聯合實驗室,
此刻正以前所未有的強度和效率,高速運轉著。
來自華夏科學院化學所、華清大學、燕京大學等頂尖科研院所的數十位
國內最頂尖的化學材料科學家、高分子物理專家和光學工程博士,
與啟明芯從全球招募或秘密“策反”來的十余位<國陶氏化學等光刻膠巨頭核心研發部門工作過的
資深配方工程師和工藝專家,以及芯影光材那批年輕但充滿拼勁的本土研發團隊,
共同組成了一支規模空前、也承載著整個華夏半導體產業在光刻膠領域“打破壟斷、自主崛起”全部希望的——國家隊!
他們的目標,只有一個——
在林軒提供的、那些看似天馬行空卻又直指核心的理論猜想和技術方向指引下,
並依托啟明芯“伏羲”ai超算平台那近乎作弊般的強大分子模擬與配方優化能力,
在最短的時間內,研發出能夠滿足28納米、14納米、甚至7納米工藝節點要求的、
擁有完全自主知識產權的國產高端arf浸沒式光刻膠!
並將其命名為——神農一號光刻膠配方!
這,是一場真正的、與時間賽跑、與技術壁壘賽跑、
更與國際巨頭的全面封鎖賽跑的——科技長征!
實驗室的燈光,幾乎從未在午夜十二點前熄滅過。
每一個小小的進步,都凝聚著無數科研人員的汗水與智慧。
光刻膠的核心,在于其核心光敏樹脂的分子結構設計與精密合成。
傳統的丙烯酸酯類聚合物,雖然工藝成熟、成本較低,
但在面對更小線寬、更高分辨率的挑戰時,其在抗等離子體刻蝕能力、
以及線邊緣粗糙度er)控制等方面的瓶頸,日益凸顯。<國的巨頭們,早已在該領域布局了密不透風的專利網絡。
林軒直接跳過了這條擁擠的老路。
他憑借來自未來的記憶,為團隊指明了一個全新的、也更具潛力的方向——
開發一種基于“含氟環狀脂肪族聚合物”的新型光刻膠樹脂體系!<波長下更出色的透明度、更高的玻璃化轉變溫度、以及更強的抗等離子體刻蝕能力,
更重要的是,其分子結構的可設計性和可修飾性極強,
為後續通過引入特定官能團來進一步提升光刻膠的敏感度、分辨率和工藝窗口,留下了巨大的想象空間。
這個方向,在2013年當下,全球範圍內也只有少數幾家頂級實驗室,在進行前瞻性的探索,尚未有任何成熟的商業化產品問世。
林軒的這個點撥,無異于直接為國產光刻膠的研發,選擇了一條一步到位、直指巔峰的超常規技術路徑!
當然,這條路的難度,也是空前的。
新型含氟聚合物的單體合成、聚合反應條件的精確控制、分子量及其分布的窄化、以及後續的提純與改性……每一個環節,都充滿了未知的挑戰。
顧維鈞親自帶領著一支由華科院化學所幾位資深高分子專家和啟明芯材料科學博士組成的核心樹脂攻關小組,
幾乎是吃住在實驗室,沒日沒夜地進行著各種合成路線的嘗試和優化。
他們常常為了一個關鍵單體的提純度無法達到小數點後六個九的要求而徹夜難眠;
也常常因為聚合反應的產率或分子量分布不達標而不得不推倒重來。
實驗室里,各種化學試劑的刺鼻氣味與高精度分析儀器的蜂鳴聲交織在一起,
空氣中彌漫著一種令人窒息的緊張與對成功的無限渴望。
而林軒,則充當著總設計師和最終仲裁者的角色。
他雖然不會親自參與到每一個具體的實驗操作中去,但他會定期听取顧維鈞和各個小組的進展匯報,
並在團隊遇到難以逾越的技術瓶頸或方向性困惑時,給出一些看似不經意卻又往往能一語驚醒夢中人的關鍵提示。<紫外光敏感度上久攻不下時,林軒會“突然想起”某個在前世被證明非常有效的、關于引入特定吸電子基團來調控聚合物uo能級差的理論,
並建議他們可以嘗試一下某個冷門的、擁有獨特分子結構的含氟苯乙烯類單體。
又比如,當團隊在如何降低光刻膠線邊緣粗糙度er)上百思不得其解時,
林軒會“偶然看到”一篇關于高分子鏈纏結與表面張力對er影響的早期研究論文,
並“提醒”他們,或許可以通過優化聚合物的分子量分布、或者在配方中加入某種能夠降低高分子鏈活動性的特殊添加劑,來改善er性能。
這些看似靈光一閃的金手指,每一次,都如同在迷霧中為團隊點亮了一盞明燈,
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讓他們能夠迅速地找到正確的方向,少走無數的彎路。
與此同時,啟明芯“伏羲”ai超算平台,也在這場光刻膠的“煉金術”中,展現出了其近乎神跡般的強大威力!
聯合實驗室的科學家們,將數以萬計的、關于不同聚合物單體結構、光致產酸劑pag)分子設計、溶劑配方、以及各種添加劑的基礎物理化學參數和已知的實驗數據,
全部輸入到“伏羲”ai的材料基因組數據庫和高通量計算平台之中。
然後,在林軒設定的幾個核心性能優化目標的指引下,“伏羲”ai便開始利用其強大的量子化學模擬、分子動力學仿真、以及基于深度學習的“逆向設計”能力,
在全球範圍內,對數百萬、數千萬、甚至數億種可能的材料分子結構和配方組合,進行暴力窮舉式的虛擬篩選和性能預測!
它能夠在短短數小時之內,完成傳統人工實驗可能需要數年甚至數十年才能完成的計算量!
它能夠從看似雜亂無章的海量數據中,發現那些隱藏最深的、決定光刻膠核心性能的構效關系和黃金配比!
它甚至能夠根據預設的性能目標,反向推導和設計出全新的、地球上從未存在過的、具有特定功能的聚合物分子或pag結構!
“這……這簡直不是在做實驗,這分明是在開上帝視角啊!”
一位來自華清大學的年輕博士後,在看到“伏羲”ai平台僅僅用了一天時間,就從數萬種備選pag分子中,
精準地篩選出了三款在光酸產生效率、酸擴散控制和熱穩定性等綜合指標上都遠超現有商用產品的全新pag候選結構時,忍不住發出了這樣的驚嘆!
就這樣,在林軒那超越時代的未來視野指引下,在顧維鈞等頂尖科學家的工匠精神打磨下,
更在“伏羲”ai平台那近乎“作弊”般的強大算力加持下,“神農一號光刻膠配方”的研發,如同按下了核動力加速鍵,
以一種令整個行業都難以置信的速度,向前飛速推進!
一個又一個技術難關被攻克!
一種又一種性能更優異的新型聚合物、pag和添加劑被成功合成出來!
光刻膠的分辨率,從最初的只能勉強達到90納米,
一步步地向著65納米、45納米、32納米、甚至28納米的極限逼近!
敏感度越來越高!線邊緣粗糙度越來越低!工藝窗口越來越寬!
實驗室里的星光,見證了無數個不眠之夜的汗水與智慧。
每一次微小的進步,都凝聚著整個團隊的執著與夢想。
終于,在公元2013年盛夏的一個深夜。
當顧維鈞顫抖著雙手,將一片涂覆了最新一代神農一號光刻膠配方v9.9版的
12英寸 晶圓,送入實驗室那台從歐羅巴高價進口的、經過啟明芯工程師深度改造和優化的193n arf浸沒式光刻機中,
並成功地在 片上曝光和刻蝕出了線寬僅有28納米、且邊緣極其陡峭、缺陷密度幾乎為零的測試圖形時……
整個“啟明芯國家光刻材料聯合實驗室”的核心控制室內,爆發出了一陣壓抑了許久的、如同火山爆發般猛烈的歡呼!<國和東瀛巨頭長達數十年的技術封鎖和市場壟斷之下,
在幾乎是從零開始的極端困境之中,華夏,終于擁有了第一款性能達到世界頂尖水平的、擁有完全自主知識產權的高端arf浸沒式光刻膠!
這一刻,實驗室的星光,仿佛都為之黯然失色!
因為,一種更加璀璨、也更加耀眼的“華夏之光”,
正在從這間小小的實驗室中,冉冉升起,即將照亮整個“星塵補天”的漫漫征途!
“神農一號光刻膠配方”,在經歷了無數次“黎明前的黑暗”之後,
終于迎來了它石破天驚、光耀寰宇的偉大誕生!
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