692.看到希望（第1章）

    過了兩條，曹陽又帶著裴思清和女兒一起去看望了方瓊。

    這一次方老師的臉頰凹陷的更加的厲害，整個人越發的清瘦了。

    裴思清看到她這個樣子，忍不住偷偷的抹眼淚。

    根據醫生的說法，現在方瓊教授的癌症已經擴散到全身，基本上沒有多少時間可以活的了，關鍵是她還沒有什麼食慾，由於受到癌症的侵襲，方瓊每天都覺得全身像是被螞蟻鑽心一樣的疼痛，骨髓都要被啃食殆盡的感覺。

    疼痛，加上沒有怎麼進食，所以人到後期就顯得特別的乾瘦，皮包骨頭，看起來特別的可憐。

    誰能想到這個小老太太幾年前還精神抖擻，意氣風發的樣子呢？

    所以癌症病人真的很痛苦，真正比較幸福的反而是那些得了老年痴呆或者腦梗的病人，死了就像是做夢一樣，沒有太多的痛苦。

    像方教授這種，大腦非常的清醒，可是越清醒就越痛苦，因為你無時無刻不認識到癌症正在侵蝕你的生命，而你唯一能做的，就是鼓足勇氣去面對它。

    方教授是非常堅強的人，哪怕在曹陽他們面前也從來不流露出一絲痛苦，但是往往在這種情況下，曹陽才會覺得她是真的痛苦。

    不過每次看到曹陽，尤其是曹思寧的時候，方老師就顯得格外的開心。

    畢竟曹思寧也算是她看著長大的孩子。

    曹思寧一進入病房，就熱情地爬到方教授的床上，然後躺在她的懷裡吃蘋果。

    兩個人的關係非常的好，看起來就像是親奶孫一樣。

    裴思清忍不住呵斥曹思寧說，「快下來，你別在這裡瞎胡鬧。」

    方瓊趕緊打住，「這哪裡是瞎胡鬧？就這樣挺好的。待會兒啊，奶奶給你講故事。」

    「好啊好啊。」曹思寧開心的笑起來。

    她最喜歡聽方瓊講故事了，這個老奶奶講故事又生動又有趣，而且還有很多哲理在裡面。

    「你還記得嗎？當年你也是在這家醫院出生的，你生下來的時候才這麼大一點點，當時我想抱抱你，你父母還不同意。

    哼。」

    說到這裡，方教授一邊輕輕搖著懷裡面的曹思寧，然後鼻息當中發出一聲冷哼，眼神幽怨的瞪了瞪曹陽和裴思清。

    裴思清哂笑兩下，不好意思說些什麼。

    往往到這個時候曹陽就會揶揄兩句，「方老師，她那會兒剛生下來，哪裡來的記憶啊？」

    ……

    3月份，對於曹陽來說，真的是一個令人心情起伏不定的月份，在這個月當中，他先是接到了關於方老師的病情通知，然後過了幾天，曹陽又接到了來自米國amsl公司打來的一通電話。

    電話裡面，對方的總裁告訴曹陽說，現在的asml公司已經能夠生產極紫外光刻機了，也就是euv光刻機。

    雖然說是研發成功，但距離生產還有一段距離，asml公司還要做一系列的測試工作，後期完善，以及將製造成本壓縮，尋求更好的解決方式……

    這些都要花費不少的時間。

    所以對方給曹陽答覆的是，預計在5年內能夠交付兩台euv光刻機。

    博米公司在asml擁有10%的股份，算是公司的大股東之一，所以擁有優先購買權，而且早在很多年以前曹陽就已經跟他們簽訂好了協議，只要euv研發成功，到時候就優先給博米公司一台。

    雖然當時asml並不知道曹老闆拿這個來有什麼用，畢竟當時的博米公司又不生產晶片。

    但是隨著他們開始製作智慧型手機、筆記本電腦、平板，然後收購了中芯國際之後，asml的高層們也終於明白了曹總的良苦用心，原來早早的就把局給布置好了，只不過當時這些拼圖都還不夠完整，所以大家還看不太出來。

    現在是明眼人都知道博米集團要進軍半導體產業了。

    這一塊對於中國來說，可以說是一個盲區，是最薄弱的地方。

    所以asml公司的光刻機可以說是正好派上用場。

    雖然被封鎖了技術，但是至少設備還是可以買的。

    所以接到電話之後，曹陽開心了好久，這確實是一個激動人心的消息，於是他趕緊跟asml公司下了訂單，讓他們優先給博米公司發貨，大概在5年之內會交付兩台價值2億美元的光刻機。

    掛完電話之後，曹陽心裏面還是有一些隱隱的不安。

    總覺得事情太順利了，一點兒也不像是前世他所遭遇的大漂亮的作風。

    或者說，它們可能還沒有察覺到，所以並沒有直接干預？

    曹陽思考了幾秒鐘，然後搖搖頭，放棄了這個想法。

    之前喬布斯還活著的話，估計還好一些，現在喬布斯一死，很明顯在智慧型手機領域當中博米公司就是一家獨大，無數雙眼睛都在盯著他們，不知道有多少人希望博米的智慧型手機垮掉。

    所以大漂亮怎麼可能放棄這個千載難逢的機會，不出意外的話，曹陽料定他們很快就會在晶片製造問題上面對博米卡脖子。

    ……

    過了幾天，也就是前後腳的功夫，曹陽接到了芯中際國張如京的一通電話。

    「對了，我之前還跟方教授說起來你們呢。」曹陽接到電話以後笑著說，「她很關心晶片桉子的問題，雖然方老師對晶片不是很了解，但她知道這東西關乎國家的未來，是非常重要的一項科技。」

    那邊張如京沉默了一會兒，然後說到，「對的，曹總，我要說的就是這件事情，清大的唐川力教授團隊已經研發出一種穩定的極紫外光光源了，你想不想來一起看看？」

    「哈？！」

    曹陽愣了兩秒鐘，整個人開心得合不攏嘴，顯得異常的驚訝。

    「真的假的？」

    媽耶！

    前世都沒有做到的事情，沒有想到這一世居然能做到了？！

    可千萬別是什麼冒充騙錢的呀！

    ……

    極紫外光光源這個東西，說起來是euv開發的三大難題之一。

    有人這樣形容光刻機：「這是一種集合了數學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟體、圖像識別領域頂尖技術的產物。」

    我們可以把光刻機看作一台高精度的底片曝光洗印機，它負責把「底片」，也就是設計好的晶片電路圖曝光到「相片紙」上。這個「底片」有一個專業名稱，叫做「掩膜」。而這裡的「相片紙」，就是製造晶片的基底材料矽晶圓；曝光完成後得到的最終「照片」，就是晶片。

    光刻機的基本結構最關鍵的部件只有三個：光源發射器、用來調整光路和聚焦的光學鏡頭，以及放置矽晶圓的曝光台。

    正是因為光刻機的工作原理和基本結構並不複雜，所以，在晶片行業發展的早期，並沒有專門的光刻機生產商。

    晶片公司只需要到照相器材商店購買普通的相片洗印設備，然後自己加工改造一下就可以了。後來隨著需求的不斷提升，到現在智慧型手機的出現，對晶片提出了越來越高的要求。

    經過這麼多年的發展，博米公司雖然擁有著世界最高水準的晶片設計能力，可仍然缺乏晶片製造技術。

    或者說，這一切的源頭都卡在光刻機這裡。

    這就要說到晶片行業著名的「摩爾定律」。摩爾定律是指，每隔兩年，同樣大小的一塊晶片上，電晶體數量會增加一倍。

    換句話說，晶片的性能也增加一倍。但摩爾定律並不是客觀的自然規律，而是晶片行業在激烈競爭中形成的經驗規律：一旦晶片公司的研發速度落後於這個節奏，就將被無情淘汰。摩爾定律自從1965年提出後，統治了晶片行業長達半個世紀。

    半個世紀以來，晶片上的電晶體數量一直在呈指數級增長。如果還把晶片比喻為「照片」的話，那麼，這個照片的像素是呈指數級增長的。相應地，用來曝光洗印「照片」的光刻機的精度，也必須越來越高，否則，你設計的「照片」再精美，印不出來也沒有用。

    比如，未來博米的智慧型手機需要用到低於10nm級別的晶片，生產這樣的晶片，要用到的最先進的極紫外光刻機。

    它的精度要達到什麼樣的程度呢？首先，如果把光想像成一把刻刀的話，那麼光波越短，這把刻刀就越鋒利。

    1納米等於百萬分之一毫米，7納米晶片意味著，它的每個元器件之間，只允許有幾納米的間隔距離，相當於一根頭髮絲粗細的萬分之一。

    要曝光這樣的晶片，必須採用一種特殊的光源，也就是極紫外光，它的波長只有13.5納米，是可見光波長的幾十分之一。

    但是，極紫外光源很難製造。

    直到今年年初，阿斯麥才研製出了第一台極紫外光刻機。

    不過這個進程已經比曹陽前世的要提前太多了。

    光刻機的第二個技術難點，是用來調整光路和聚焦的光學鏡頭。高度精密的光學鏡頭是光刻機的核心部件之一，所以，排在阿斯麥之後的另外兩家光刻機生產商，尼康和佳能，都是生產光學鏡頭的佼佼者。

    阿斯麥自己不生產鏡頭，它的鏡頭來自德國的光學大師卡爾蔡司。這種鏡頭有多精密呢？如果把鏡頭放大到一個地球那麼大，它上面只允許有一根頭髮絲那樣的凸起。所以有人說，這可能是宇宙中最光滑的人造物體。

    國內吃虧就吃虧在沒有完整的產業鏈，尤其是光學元件所需要的產業鏈上面，攝像頭，照相機基本上都是來自於國外公司生產，很少能將光學元件打磨到那麼精細。

    所以這一塊還有很長的路要走。

    最後一個難點就在於【精準】

    晶片不是一次曝光就可以完成的，而是必須更換不同的掩膜，進行多次曝光。

    晶片的每個元器件之間只允許有幾納米的間隔。這就意味著，掩膜和矽晶圓每次對準的誤差，也必須控制在納米級別。

    曝光完一個區域之後，放置矽晶圓的曝光台必須快速移動，接著曝光下一個區域。

    要在快速移動中實現納米級的對準，這個難度就相當於，你要從眨眼之間，端著一盤菜從bj天安門衝到上海外灘，恰好踩到預定的腳印上，菜還保持端平不能灑。

    當然，這還有一系列外圍的技術難題，比如，室外空氣乾淨1萬倍的超潔淨廠房，防止機器抖動的磁懸浮裝置，以及配套的計算光刻軟體等等。

    這就是為什麼光刻機被稱為「半導體工業皇冠上的明珠」的原因了。

    製造一台極紫外光刻機，就是在挑戰人類工業文明的極限。

    ……

    在聽到清大唐教授團隊居然能研發出穩定的極紫外光源的時候，曹陽是肉眼可見的興奮。

    因為這件事情真的太偉大了，意味著曹老闆並沒有白活這一輩子，他也沒有白投入晶片領域的發展，現在能推動解決三個難題當中的一個就已經非常了不起了。

    所以曹陽趕緊給張如京答覆說自己一定要去參觀。

    ……

    唐教授的實驗室並不是很大，在外面擺放著許多的電腦，然后里面的隔間有一面是透明玻璃，在實驗室當中擺放著許多的設備，曹陽根本叫不上名字，通過一些奇形怪狀的線串聯起來。

    曹陽在外面看著這一切，覺得真的是很神奇。

    他前世打交道最多的是電腦，還很少接觸物理實驗室什麼的，只有在劉強他們的硬體製造部門才能看到類似的高科技研發場景。

    唐教授帶領大家參觀著，然後給他們做著介紹和科普，讓曹陽他們簡單了解一些實驗室當中的極紫外光光源是怎麼做出來的。

    博米公司也算是團隊最大的金主了，為了推進國內的晶片事業，博米沒少下本錢。

    不過這種事情本來就是需要大量的金錢和時間堆出來的，早堆早好。

    晚堆帶來的代價更高。

    前世國內的光刻機總是被卡脖子，其實有人才的原因，也有時間的原因，更多的也是資金投入不足的原因。

    很多資本都希望能在短期內獲得回報，關鍵是光刻機的研發註定是一個非常燒錢的過程，而且在短期內很難看到回報，加上一些騙經費的事情發生，國內熱衷於此的企業和單位就更少了。

    不過這一世曹陽對晶片領域非常看重，把關也極其嚴格，入股中芯國際以後，就在花大價錢推動相關的光刻機發展。

    早發展總是更好的，因為這玩意兒靠外國肯定靠不住，最後還是要走出自己的道路才行。

    觀察了一會兒，曹陽興奮地問到，「極紫外光要怎麼才能觀察到呢？」

    「只能通過儀器。」

    唐教授笑著解釋說，「一般人的眼睛可以感知的電磁波的頻率在380~750thz，波長在780～400nm之間，但還有一些人能夠感知到頻率大約在340~790thz，波長大約在880～380nm之間的電磁波。

    而極紫外光的波長在121 納米到10 納米之間，所以我們平常用肉眼肯定是看不見的。」

    「而且，最好不要直視它，這會對眼睛造成不可逆的傷害。」

    ……

    「曹總，你來看。」

    唐教授把曹陽請到自己的電腦面前，讓自己的學生操作了一下儀器設備。

    很快在電腦屏幕當中出現了一組新繪製的圖譜。

    「波長為1，064nm的水平偏振雷射脈衝，這種極光脈衝半峰全寬大概是10ns，能量約50mj，被發射到周期為0.125m總長4m的平面波盪器中，在這裡與計量光源mls存儲環中存儲的電子束共同傳播。

    在傳播過程中，由于波盪器間隙滿足共振條件，雷射-電子能量交換能夠最大程度進行，使得電子束產生正弦能量調製圖桉。

    在周長為48m的准同步存儲環中旋轉一圈後，電子向同步相聚集，最終形成微束。來自電子束的波盪器輻射之後通過二向色鏡分離為基波和二次諧波，信號則主要集中在二次諧波上。

    在光電探測器前插入一個窄帶通濾波器，即可拾取到由微束產生的窄帶相干輻射。」

    很好。

    到後面曹陽已經聽不懂他在說些什麼了。

    不愧是專業搞這個。

    曹陽其實只關心一個問題，那就是

    「我們能做出這個極紫外光源穩定嗎？它能夠用來進行光刻製造晶片嗎？」

    「理論上是可行的。」唐教授點點頭，「不過我們現在還處於基礎的起步階段，只是將光源通過實驗的形式製造出來，可相應的成本還是比較高的，想要將成本降低下來，可能還需要有一段時間。」

    「您預期需要多久？」曹陽問到。

    「嗯……短的話3、5年，長的話8、9年，但是肯定能把成本壓下來，而且我們會完善相應的設備，製造出更穩定而且功效更高的極紫外光源。」

    從理論上來說，現在唐教授採用的這種微態光聚束，能產生的光的波長比荷蘭那邊amsl製作的光刻機光源更短，更短的光源有好處也有壞處。

    好處就在於能夠製造出精細度更高的晶片，比如未來的3nm晶片，甚至是2nm晶片都能用這個來進行製作。

    壞處就在於，光有光源還不夠，需要有一系列配套的設備。

    比如說光學元件，高精度的加工工具機，還有各種各樣的製作流程使用設備等等，這些都是短板，需要一個一個被攻克才行的難題。

    不過，只要能邁出第一步，曹陽就基本上能看到未來再向自己招手了。

    ……