穿越亮剑搞军工 - 第510章 无法跳跃的光刻机迭代

    对于亮剑世界的民众来说，这近几年来东大的震惊实在给人太多了，让人有些目不暇接，到现在都有些审美疲劳的感觉。
    航空母舰的问世，其实也就喧嚣了一天就重新归于平静。
    毕竟比起把人送到太空中来说，这个航空母舰的问世对于普通人远远没有那么大的冲击力。
    甚至人们都刻意忽略了这个。
    因为有没有这个，大家早就清楚东大非常不好惹。
    所以对于东大的第一艘航空母舰，也就是浅浅惊讶一下就完事了。
    他们甚至都感觉不到东大民众对这个航空母舰的激情。
    当然，东大的航空母舰对于亮剑世界来说早就不是什么秘密，毕竟一开始东大方面就没有躲藏着搞的意思，甚至还把约翰牛都拉进来贡献了一把自己的技术。
    所以这个进度什么的，世界上各个主要大国其实心知肚明。
    只不过下水后，对于亮剑世界的诸国大人物们来说，东大的这个进度似乎有点快，3年多的时间就搞定一艘航空母舰，这效率简直有些堪比二战时期的流氓鹰了！
    要知道这可不是那种商船改造的简易护航航母，是真正的从头设计的战争怪兽！
    不过任重没管这些，军事方面完成了最后一环的布局，这艘从头到尾设计的新航母，等于是将任重辛辛苦苦从主世界搬运过来的航母资料差不多都用上了。
    接下来的这个团队也算是有了一个实操的过程，将一艘新时期全新的现代化航空母舰完全摸了一遍。
    可以说除了舰载机和航电方面还有些不可逾越的时代差异，在动力方面，舰载机数量、甲板设计、弹射和拦阻等方面来说，现在的燕都号航空母舰不输给现代任何的航母了。
    等于是为东大争取了半个多世纪的时间提前进入到航母时代。
    有了这个开始，未来的东大海军再无瓶颈，从大黑鱼、大驱、两栖攻击舰到航空母舰，一应俱全，从质量来说已经开始完全超出了现在的任何对手。
    只是在数量上没有人多，但是在质量上只会超越。
    所以对于军事方面的发展，任重到了现在，总算是可以完全交给下属的团队他们自己去迭代了！
    接下来他们的硬骨头应该就是多普勒雷达到相控阵雷达的不断努力，将航电进一步提升，然后在驱动方面进一步优化迭代新型的燃机和核动力堆，以及超大型柴油机这样的动力机械，把能量利用效率不断提升到新的高度。
    从技术演变的技术路线规划上，任重这边已经给了他们足够多的资料。
    所以，在深思熟虑之后，任重在清理了手中的多个技术发展路径后，毅然决然地将他的战略目光重新聚焦于电子工业这一至关重要的领域。
    尽管当前光刻机技术已取得了突破性进展，迈入了全新的2微米时代，为286芯片的生产孕育了新的生产设备，但在任重那阅尽主世界科技发展史的深邃眼光中，这仅仅是电子工业蓬勃发展的萌芽阶段。
    286电脑，在漫长的计算机发展历程中，不过是微不足道的一瞬。它标识着个人电脑从最初的萌芽走向初步的应用，但远未达到技术的巅峰。目前东大方面刚刚研发的光刻机，即便是最新型号，在任重的主世界视角看来，也不过是史前文物般的存在，那些古老的设备在主世界几乎难以寻觅其踪迹，只能在尘封的历史资料中偶尔一窥其貌。
    真正引领电子工业步入现代化的光刻机，其发展历程远比想象中复杂而辉煌。
    第一代现代化gline光刻机的诞生，这才真正标志着半导体制造技术实现了历史上的第一次飞跃。它们采用了g-line光源，波长为436nm，这一技术革新使得0.8至0.35微米制程的芯片生产成为可能。对应的设备就是第一代现代化接触式和接近式光刻机，为486及以后新型cpu的制造开辟了新的天地。
    在早期的cpu制造工艺中，1微米工艺最多就能支撑386级别cpu的生产，而0.8微米制程的成熟，才标志着486时代的到来。若要进一步跨越到586奔腾级别的cpu，制程必须进化至0.35微米，这无疑是半导体制造领域的一次巨大挑战。
    然而，就当前亮剑世界中的东大cpu光刻机技术发展而言，它们还远远没有触及现代化光刻机的门槛。
    2微米制程，在任重眼中，不过是史前时代的遗物。未来的道路，还有整整四代不同光源光刻机技术的难关等待攻克，每一步都充满了未知与挑战。
    第二代光刻机，以i-line为光源，波长缩短至365nm，技术上的进步使得0.8至0.25微米制程的芯片生产得以实现。这一制程水平，在主世界中，对应着奔腾iii cpu的辉煌时代。奔腾iii，作为英特尔公司的一款经典产品，不仅在性能上实现了显著提升，更在半导体制造工艺上树立了新的标杆。
    紧接着，第三代光刻机采用了krf光源，波长进一步缩短至248nm，工艺节点提升至180至130nm水平。这一技术革新，为第一代和第二代奔腾4的生产提供了有力支持。180nm制程工艺的第一代奔腾4 willamette，以及随后一年采用130nm制程工艺的第二代奔腾4处理器northwood，都是这一技术进步的产物。它们不仅提升了cpu的性能，更推动了整个半导体制造业的发展。
    而第四代光刻机，则是光刻技术发展历程中的一个极为重要里程碑。arf（duv）光源的引入，使得波长缩短至193nm，并通过技术创新将实际波长利用率提升至134nm，这个技术就是著名的浸润式光刻技术，它使arf光刻水平进一步提高：通过投影物镜下方和晶圆间充满水，由于水的折射率和玻璃接近（在193nm波长中，折射率空气=1，水=1.44，玻璃约为1.5），从投影物镜射出的光进入水介质后，折射角较小，光可以正常从物镜中折射出来。arf光源加浸润技术实际等效的波长为193nm/1.44=134nm。
    这一充满天才构想的技术突破，使得130nm后的广泛现代化制程得以实现，最先进制程甚至可以提升至7nm的水平（当然在这样极限制程下良品率远远比不过euv光刻机）。这一代光刻机，是目前主世界使用最广泛、最具代表性的一代。从第三代奔腾4开始，绝大部分cpu、gpu和内存颗粒芯片的生产，都是由这一代光刻机完成的。在任重的主世界中，这也是目前东大方面能掌握的最强制程技术。
    然而，挑战并未就此止步。第五代光刻机，以euv为光源，波长缩短至13.5nm，使用的是极紫外光技术。这一技术革新，使得制程节点可以达到14nm到3nm水平，是当前市场上最为先进的产品之一。在主世界中，它被誉为最强的光刻机，广泛应用于最新的cpu和gpu的生产中。这一技术的出现，不仅推动了半导体制造业的又一次飞跃，更为未来的科技发展奠定了坚实的基础。面对如此艰巨的任务，任重深知，如果按部就班去突破，恐怕对于亮剑世界的东大来说有些走弯路了。
    g-line光源虽然说实现上面更加符合亮剑世界的技术背景，不过i-line光源来说，这多少有点重复研发的意思，所以在接下来的光刻机演变中，任重决定从技术上直接挑战i-line光源的第二代光刻机，这个技术路线最终能够冲击到0.25微米的极限，生产奔腾iii这样现代化的cpu，在这个水平上，基本可以实现任重构想中网络时代需要的多媒体展现的性能要求。
    不过这样一来，技术难度就直线上去了。
    现代化的芯片制造工艺，不说晶圆生产，仅仅是芯片制造就包括了初步氧化、涂光刻胶、曝光、显影、刻蚀、离子注入等多个复杂的工艺流程。
    这些工艺流程中需要用到的设备种类繁多，包括氧化炉、涂胶显影机、光刻机、薄膜沉积设备、刻蚀机、离子注入机、抛光设备、清洗设备和检测设备等专业步骤，事实上就是最后的封装测试也不简单。
    这也就是任重为啥不能一步到位直接干duv的原因之一，因为在现阶段跨越太多了实在办不到！
    现在的这些设备哪怕原理方面的资料任重都可以拿到手，但是不能带着原型产品到亮剑世界的话，短时间内根本没法将那么复杂的东西研究出来，要知道一台duv包含了10多万个零部件！这比造原子弹来说实在是复杂太多了！
    这还是硬件方面的，还有软件系统方面的，也需要时间进行沉淀，培养真正的顶级计算机科学家！
    任重可以带着顶级的小型机电脑到亮剑世界创建东大的第五区和第九区这样特殊的研发特区，部署下一个真正在主世界都堪称现代化的开发环境，但是专家的培养可不是一朝一夕就能成功的。
    现在第五区和第九区之间，除了在研究验证新产品的正常研发之外。
    任重这边还招收了一大帮数学和物理方面的天才，这些人是按照计算机系统专家在进行深入培养，任重用了主世界的顶级计算机和工控教材，经过了重新编辑pdf文档后，消除掉了主世界尽可能多的痕迹，配合提供的诸如μclinux、μc/os-ii、ecos、freertos、mbed os、rtx、vxworks、qnx、nuttx这类型的实时操作系统，鸿蒙开源系统这样的大型分布式系统，以及dos、linux开源服务器和桌面系统等诸多系统源代码来供这些种子选手们进行学习和验证。
    这些计算机潜在的种子们，在这样的环境下，疯狂投入到了边看边学习边引进消化中的进程。
    这一支由顶尖科学家和工程师组成的研发团队，除了从学校遴选，还从各行各业挑选有悟性的天才出来，所以这个团队成员来自不同的领域，最终他们将会把自己学习到的东西应用到自己的行业中去。
    只不过现在亮剑世界的芯片能力还不够强，试验这些系统和想法的板块和芯片，任重都要从主世界中带入，好在芯片的重量不大，在亮剑世界完成了主世界电路板块设计内容后，任重带入亮剑世界的就是芯片为主，而不是像最初那样必须带入完整的板卡。
    正是有了主世界的供应，让第五区和第九区的这些专家们在计算机技术方面突飞猛进，芯片设计进展速度甚至超越了主世界摩尔定律！
    一年不到就会迭代出来新一代芯片，因为现在的芯片设计程序亮剑世界同主世界基本上一致，任重从主世界大价钱购买芯片设计的全套软件！
    对于数以十亿集成电路芯片设计都能支撑下来的设计软件，面对286/386这样的几十万电路的小场面就更不在话下了。
    不仅仅沿着x86的技术路线在极速演进，另外一个技术路线方向上面，基于arm和risc-v开源架构也在不断演进中，因为这两种可以直接买到源头设计的资料和电路图，相比x86路线来说，任重在这条技术路线上可以走得更快速些！
    不过现在买的arm和risc-v设计资料对于亮剑设计的加工工艺来说，还是太高端了！
    基本上市面上入门级别的工控芯片，哪怕是stm32 cortex-m3低端芯片，它的制造工艺都要求达到130nm的水平才行。
    所以在芯片这块，任重面临的任务实在太多了。
    而且跨代研究后，其中涉及到绝大部分技术和设备对于亮剑世界都是超纲，根本没有办法让他们自己解决。
    不仅仅是光刻芯片工艺这边，在晶圆生产上面又是一个新的挑战。
    晶圆制造涉及多个步骤，包括晶圆生长、切割、清洗、蚀刻、化学机械抛光、光刻等，每一个步骤都需要严格控制条件，其中有着很强的自动化控制需求，在早期8080芯片制造中，东大研究出来初代的三英寸晶圆，但是在进一步8086芯片中进化到了4英寸晶圆上面。
    要想进一步生产386和486级别的芯片，基本上要用到6英寸晶圆，到了奔腾芯片级别就要8英寸的晶圆才能发挥出来良品率。
    只是芯片制造基础材料方面必须要跟进的技术进步，否则空有极好的光刻机都没有什么用。
    然而现在无论是光刻机也好，还是芯片基础材料晶圆的制备研究也好，每一代迭代进化需要的研发费用都是在数量级的增加中。
    任重要推动这整个行业技术的发展，中间环环相扣还有好多相互制约的条件需要克服。
    比如duv这样精细控制设备，需要更加性能强的工控系统，这种工控系统就需要处理性能更强的芯片支撑，现在的8086芯片比起主世界的stm32 f3的功能都要弱，所以没法完成这种工控系统。
    要想解决这个问题那就必须先想法生产古早前的光刻机比如1微米工艺光刻机，造出来比8086更强的芯片，比如386或者486级别，然后用这样的芯片生产的工控系统来匹配生产更强的光刻机，比如0.35微米光刻机出来！
    这样就有能力生产奔腾级别的芯片，利用新的奔腾芯片再开发可以控制着0.13微米工艺的新设备出来，如此循环几次后，这样才能生产类似stm32 cortex-m3芯片级别的嵌入式系统，让工控系统可以慢慢进化到主世界现在的水平上面。
    这一环接着一环，都是无法一蹴而就的，起码得十多年二十多年才行。
    可以说跳级发展太难了。
    (本章完)