第二百零一 二章 X射线光刻机
第193章第二百零一二章X射线光刻机
姜凡手指敲打着桌面,开始查看辅助智脑提供的芯片技术。
对已有科技的升级改造,辅助智脑是专业的,他不知道这是辅助智脑的能力,还是有薪火学院主脑的协助,不过他不在意这个,只要有科技就行。
很快他就查到了硅基芯片科技的极限,0.12nm,还真的是单层硅原子的厚度。
但要达到极限的0.12nm,需要改进的科技很多。
姜凡想了一下,说道:“你先说一下X射线光刻机的优缺点。”
“至于是做0.24nm还是1nm,等我了解了情况再说。”
沈坤盯着姜凡看了一会,他感觉这个老板有些不靠谱,什么叫了解了情况在说?
说得想要什么科技就有什么科技一样。
但他没有继续跟姜凡辩驳,俗话事不过三,姜凡已经要求了两次,他再次反驳的话,老板就该生气了。
老板是有些不靠谱,但谁叫老板是他现在的金主呢!
就算外行指导内行,只要给他的研究项目打钱,那就可以满足老板。
沈坤清清嗓子,直接说道:“要介绍X射线光刻机,不得不提一下极紫外线光刻机,现在主流的芯片光刻机都是极紫外线光刻机,最先进的也是极紫外线光刻机。”
“两种光刻机的区别有很多。”
“x射线光源的波长断,具有强大的穿透性,最大的优势在于他可以做出高深宽比的图形,更容易将电子线路和功能“印进”晶圆(单晶硅片)之中。
但X光线也有大问题,由于它的穿透性太强,导致了无法用透镜进行放大和缩小,而极紫外线可以进行放大缩小,这也是波长10nm的极紫外线可以造出2nm芯片的原因。
由于X射线无法用透镜进行放大和缩小,因此图形尺寸和掩模版的尺寸相同。
例如100nm尺寸的图形需要100nm尺寸的掩模版,所以x射线光刻过分依赖电子束光刻掩模版的精度。”
“现在X射线的光刻机能达到30nm的程度,跟现在主流的2nm光刻机差距太大,X射线光刻机已经被淘汰。”
“如果您想让X射线光刻机精度达到1nm,你需要先把能放大缩小X射线的透镜做出来。”
姜凡点点头,查看辅助智脑给他的芯片科技,很快就找到了其中的透镜,这个透镜跟他预期的有点区别,制作过程中涉及到了暗能,制作这个透镜的原材料是一种新型的化合物,一般的化学反应,暗能浓度是一个常量,跟常温常压之类的条件一样。
按照芯片科技中透镜技术的描述,要制作这种化合物,需要改变暗能浓度这个常量,好在这个暗能浓度数值是固定的,所以他只要建造一间暗能浓度固定的生产车间就行了,这个不用担心泄露暗能的秘密。
想到这里,姜凡露出满意的表情,对沈坤说道:“除了透镜,还有什么需要改进的吗?”
“请继续。”
沈坤沉默了一下,最终还是没有说反对之言,而是继续说道:“还有就是光源的问题,稳定的光源很重要……”
在姜凡的引导下,沈坤将X射线光刻机的大部分问题都说一遍,剩余的一些问题,他也不记得那么清楚。
毕竟科技发展日新月异,他几年没接触X射线光刻机了,不知道很正常。
虽然沈坤的讲解都是言简意赅,但姜凡跟他的谈话还是持续了一天,甚至晚上还加了一下班。
将X射线光刻机的缺点了解得差不多之后,姜凡对沈坤叮嘱道:“沈坤,你组建一个芯片科研组,科研组的目的是改进X射线光刻机,伱们的主要任务是等待我的指令,随时接受我的质询,给我答疑解难。”
沈坤说了整整一天,已经口干舌燥,听姜凡的意思,科研组只是用于答疑并不需要做什么,他干脆的答应下来:“老板,我会组建好科研组。”
姜凡挥挥手,道:“行了,你下去休息吧!”
沈坤讲了一天,声音都沙哑了,还是让他赶紧休息好。
沈坤并没有立即离开,而是坐在座位上,对姜凡欲言又止。
“你还有什么事吗?”姜凡发现沈坤没有走,就随口问道。
沈坤踌躇了一下,还是开口道:“老板,要不要再建立一个量子芯片科研组?”
“如果硅基芯片是现在,那么量子芯片就是未来。
量子芯片是量子计算机的核心。
量子计算机是利用量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
量子计算机比传统的计算机计算能力更强。
比如传统计算机中10个比特,对应量子计算机的10个量子比特。这时候,量子计算效率的提升不是10倍,而是2的10次方,且当搭载的芯片规模越来越大时,量子计算机算率还会进一步提升。
其实现在已经有了成功的量子计算机,只是量子计算还不够稳定,量子纠缠非常容易受到温度、电磁辐射、震动的影响。
量子计算机是在特定环境中才能稳定运行的东西,不像硅基芯片那样耐用。”
“如果我们可以提高量子计算的稳定性,我们完全可以摒弃现有的计算机,全部改成量子计算机,我们的超级计算机会领先世界几个量级,我们的电子产品也领先其他产品几代。”
姜凡白了沈坤一眼,这个沈坤宁愿研究不稳定的量子芯片,也不想帮助他研究X射线光刻机。
但他是老板,说服不了员工的时候,他直接下命令就可以:“沈坤,你先完成我安排的任务,量子芯片的话,一年后在说。”
“行了,你出去吧!”
沈坤不甘心的看了姜凡一眼,发觉姜凡赶人态度坚决,他只能叹息一声走了出去。
相比升级现在的硅基芯片,他还是觉得升级量子芯片更好。
现在的硅基芯片已经缩小到2nm,按照科学家的预测,硅基芯片的极限其实不是0.12nm,而是1nm。
半导体技术的进步驱动了现代科技的飞速发展,半导体芯片是信息社会的基石。
目前,1纳米(nm)以下的芯片制造技术正在逐步研发和实现。
然而,随着技术的进步,芯片面临的问题也越来越复杂,制约因素日益增多。
比如物理极限:当芯片制程接近1nm时,开始接触到量子效应的极限。电子的行为受到量子力学的限制,例如量子隧道效应,会导致电子能够隧道穿越绝缘层,导致电流泄漏。
要解决这个问题,需要新的材料、新的技术、新的架构。
新的材料就不说了,新材料的发现是一个漫长的过程。
新的技术主要是计算机辅助设计(CAD)软件的改进,这个主要是编程的问题,可以慢慢解决。
新的芯片架构,可以使用三维集成电路(3DICs)和异构集成。
三维集成电路可以将不同的层次集成在一起,从而实现更高的集成度和性能。异构集成则是将不同的技术(如CMOS和光子器件)集成在同一芯片上,以提高效率和性能。
这些都可以为1nm以下的制程开辟道路。
就算这些都突破了,制造也是一个大难题,一方面,制造过程中的精度要求极高。另一方面,对产品的检测也提出了更高的要求。
简单来说,1nm以下的突破,需要很多技术的突破,而突破之后的效益不大。
所以沈坤觉得硅基芯片达到1nm就行了,没必要弄1nm以下的。
既然截止到1nm,那也就不需要改进X射线光刻机了,继续改进紫外线光刻机就行了。
而1nm的极紫外线光刻机,已经有很多公司在研究了,姜凡真的没必要追求这个。
与其花大钱追赶硅基芯片技术,跑进别人擅长的赛道,被别人欺负,还不如将钱投到量子芯片的研究中。
沈坤这次没能说服老板,他打算下次有机会继续劝说。
姜凡看着沈坤离去,微微摇头,他当然知道量子芯片是未来。
只是他大致浏览过智脑提供的量子芯片技术,或许是因为蓝星的量子芯片技术太烂,相比硅基芯片技术,量子芯片技术的改进更离谱,甚至可以说是面目全非。
量子芯片的主要应用就是量子计算机。
量子计算机是一种可以实现量子计算的机器,它通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算,处理和储存信息。
它以量子态为记忆单元和信息储存形式,以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算,在量子计算机中其硬件的各种元件的尺寸达到原子或分子的量级。
量子计算机是一个物理系统,它能存储和处理用量子比特表示的信息。
如同传统计算机是通过集成电路中电路的通断来实现0、1之间的区分,其基本单元为硅晶片一样,量子计算机也有着自己的基本单位——昆比特(qubit)。
昆比特又称量子比特,它通过量子的两态的量子力学体系来表示0或1。
比如光子的两个正交的偏振方向,磁场中电子的自旋方向,或核自旋的两个方向,原子中量子处在的两个不同能级,或任何量子系统的空间模式等。
量子计算的原理就是将量子力学系统中量子态进行演化结果。
姜凡如果拿出量子芯片技术,那么也要拿出配套的量子计算机技术。
这一整套下来,他的技术改进软件方面包括量子算法、量子编码等,在硬件方面包括量子晶体管、量子存储器、量子效应器等。
这也就算了,更离谱的是改进中还涉及到新的量子学公式!
所以他要改进量子芯片技术,还必须升级一下量子理论。
他又不是爱因斯坦,升级量子学理论会惹来无数的麻烦!!
所以设计量子芯片只能暂缓。
给他一段时间缓冲,慢慢放出先进的量子学公式,提出先进的量子学理论,到时候量子芯片也就水到渠成。
至于现在,他还是专心研究硅基芯片比较好。
按照沈坤的提点,姜凡第一个研究的是透镜,X射线的穿透性太强,所以对透镜的要求很高。
他开始查看透镜制造技术,透镜制造最关键的是材料。
看完这新型化合物的材料特性,姜凡有一个大胆的想法。
这种材料的防穿透性那么强,是不是可以代替铅成为隔绝辐射的材料?
辐射也是谈剂量的,能放大或者缩小X射线,或许经过特定的设计,可以制成防辐射材料。
不过这是后话了,他得先制造出这种化合物再说。
化合物的原材料不复杂,都是常见的材料,化学反应需要的条件也比较容易满足。
之前他研究石墨烯制备的时候,已经设计好一套改变暗能浓度的设备,这套设备是现成的,他可以直接用。
他立即通知实验室助理康笑笑,让她带人将设备搬到11号实验室。
在联系宫明勇,定制化学反应需要的其他设备。
安排好一切后,姜凡下楼,步行前往旁边的实验楼。
他搬进天梦科技园后,大手一挥,直接占用了一栋楼当成实验楼。
这栋实验楼除了可以做实验外,也是一个避难所。
除了防护等级不够,这栋楼里边设施齐全,里边储存有足够一千人生存十年的物资。
他之所以存这么多物资,实在是被吓到,都有人直接排放核污水了,要是以后环境污染严重怎么办?
当然这只是防患于未然,算是给自己杞人忧天一个心理安慰,基本上没什么大用。
核辐射污染还影响不到他。
况且这里也不是一个专业的避难所,这栋楼建造之初也就是一栋普通的居民楼,也就是说这栋楼只要普通的C4就能炸一个大洞。
当姜凡走到11号实验室的时候,康笑笑已经带领十几个人等在这里。
搬到更宽的实验楼,他理所当然得招更多的实验室助理。
实验室助理的人数直接达到了1000人,他是一口气招了个够。
本来他只打算招一百人的,只是挑选之下,姜凡发现了应聘者中的猫腻。
应聘的人很不对劲,他发现很多类似间谍的人!!!
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姜凡手指敲打着桌面,开始查看辅助智脑提供的芯片技术。
对已有科技的升级改造,辅助智脑是专业的,他不知道这是辅助智脑的能力,还是有薪火学院主脑的协助,不过他不在意这个,只要有科技就行。
很快他就查到了硅基芯片科技的极限,0.12nm,还真的是单层硅原子的厚度。
但要达到极限的0.12nm,需要改进的科技很多。
姜凡想了一下,说道:“你先说一下X射线光刻机的优缺点。”
“至于是做0.24nm还是1nm,等我了解了情况再说。”
沈坤盯着姜凡看了一会,他感觉这个老板有些不靠谱,什么叫了解了情况在说?
说得想要什么科技就有什么科技一样。
但他没有继续跟姜凡辩驳,俗话事不过三,姜凡已经要求了两次,他再次反驳的话,老板就该生气了。
老板是有些不靠谱,但谁叫老板是他现在的金主呢!
就算外行指导内行,只要给他的研究项目打钱,那就可以满足老板。
沈坤清清嗓子,直接说道:“要介绍X射线光刻机,不得不提一下极紫外线光刻机,现在主流的芯片光刻机都是极紫外线光刻机,最先进的也是极紫外线光刻机。”
“两种光刻机的区别有很多。”
“x射线光源的波长断,具有强大的穿透性,最大的优势在于他可以做出高深宽比的图形,更容易将电子线路和功能“印进”晶圆(单晶硅片)之中。
但X光线也有大问题,由于它的穿透性太强,导致了无法用透镜进行放大和缩小,而极紫外线可以进行放大缩小,这也是波长10nm的极紫外线可以造出2nm芯片的原因。
由于X射线无法用透镜进行放大和缩小,因此图形尺寸和掩模版的尺寸相同。
例如100nm尺寸的图形需要100nm尺寸的掩模版,所以x射线光刻过分依赖电子束光刻掩模版的精度。”
“现在X射线的光刻机能达到30nm的程度,跟现在主流的2nm光刻机差距太大,X射线光刻机已经被淘汰。”
“如果您想让X射线光刻机精度达到1nm,你需要先把能放大缩小X射线的透镜做出来。”
姜凡点点头,查看辅助智脑给他的芯片科技,很快就找到了其中的透镜,这个透镜跟他预期的有点区别,制作过程中涉及到了暗能,制作这个透镜的原材料是一种新型的化合物,一般的化学反应,暗能浓度是一个常量,跟常温常压之类的条件一样。
按照芯片科技中透镜技术的描述,要制作这种化合物,需要改变暗能浓度这个常量,好在这个暗能浓度数值是固定的,所以他只要建造一间暗能浓度固定的生产车间就行了,这个不用担心泄露暗能的秘密。
想到这里,姜凡露出满意的表情,对沈坤说道:“除了透镜,还有什么需要改进的吗?”
“请继续。”
沈坤沉默了一下,最终还是没有说反对之言,而是继续说道:“还有就是光源的问题,稳定的光源很重要……”
在姜凡的引导下,沈坤将X射线光刻机的大部分问题都说一遍,剩余的一些问题,他也不记得那么清楚。
毕竟科技发展日新月异,他几年没接触X射线光刻机了,不知道很正常。
虽然沈坤的讲解都是言简意赅,但姜凡跟他的谈话还是持续了一天,甚至晚上还加了一下班。
将X射线光刻机的缺点了解得差不多之后,姜凡对沈坤叮嘱道:“沈坤,你组建一个芯片科研组,科研组的目的是改进X射线光刻机,伱们的主要任务是等待我的指令,随时接受我的质询,给我答疑解难。”
沈坤说了整整一天,已经口干舌燥,听姜凡的意思,科研组只是用于答疑并不需要做什么,他干脆的答应下来:“老板,我会组建好科研组。”
姜凡挥挥手,道:“行了,你下去休息吧!”
沈坤讲了一天,声音都沙哑了,还是让他赶紧休息好。
沈坤并没有立即离开,而是坐在座位上,对姜凡欲言又止。
“你还有什么事吗?”姜凡发现沈坤没有走,就随口问道。
沈坤踌躇了一下,还是开口道:“老板,要不要再建立一个量子芯片科研组?”
“如果硅基芯片是现在,那么量子芯片就是未来。
量子芯片是量子计算机的核心。
量子计算机是利用量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
量子计算机比传统的计算机计算能力更强。
比如传统计算机中10个比特,对应量子计算机的10个量子比特。这时候,量子计算效率的提升不是10倍,而是2的10次方,且当搭载的芯片规模越来越大时,量子计算机算率还会进一步提升。
其实现在已经有了成功的量子计算机,只是量子计算还不够稳定,量子纠缠非常容易受到温度、电磁辐射、震动的影响。
量子计算机是在特定环境中才能稳定运行的东西,不像硅基芯片那样耐用。”
“如果我们可以提高量子计算的稳定性,我们完全可以摒弃现有的计算机,全部改成量子计算机,我们的超级计算机会领先世界几个量级,我们的电子产品也领先其他产品几代。”
姜凡白了沈坤一眼,这个沈坤宁愿研究不稳定的量子芯片,也不想帮助他研究X射线光刻机。
但他是老板,说服不了员工的时候,他直接下命令就可以:“沈坤,你先完成我安排的任务,量子芯片的话,一年后在说。”
“行了,你出去吧!”
沈坤不甘心的看了姜凡一眼,发觉姜凡赶人态度坚决,他只能叹息一声走了出去。
相比升级现在的硅基芯片,他还是觉得升级量子芯片更好。
现在的硅基芯片已经缩小到2nm,按照科学家的预测,硅基芯片的极限其实不是0.12nm,而是1nm。
半导体技术的进步驱动了现代科技的飞速发展,半导体芯片是信息社会的基石。
目前,1纳米(nm)以下的芯片制造技术正在逐步研发和实现。
然而,随着技术的进步,芯片面临的问题也越来越复杂,制约因素日益增多。
比如物理极限:当芯片制程接近1nm时,开始接触到量子效应的极限。电子的行为受到量子力学的限制,例如量子隧道效应,会导致电子能够隧道穿越绝缘层,导致电流泄漏。
要解决这个问题,需要新的材料、新的技术、新的架构。
新的材料就不说了,新材料的发现是一个漫长的过程。
新的技术主要是计算机辅助设计(CAD)软件的改进,这个主要是编程的问题,可以慢慢解决。
新的芯片架构,可以使用三维集成电路(3DICs)和异构集成。
三维集成电路可以将不同的层次集成在一起,从而实现更高的集成度和性能。异构集成则是将不同的技术(如CMOS和光子器件)集成在同一芯片上,以提高效率和性能。
这些都可以为1nm以下的制程开辟道路。
就算这些都突破了,制造也是一个大难题,一方面,制造过程中的精度要求极高。另一方面,对产品的检测也提出了更高的要求。
简单来说,1nm以下的突破,需要很多技术的突破,而突破之后的效益不大。
所以沈坤觉得硅基芯片达到1nm就行了,没必要弄1nm以下的。
既然截止到1nm,那也就不需要改进X射线光刻机了,继续改进紫外线光刻机就行了。
而1nm的极紫外线光刻机,已经有很多公司在研究了,姜凡真的没必要追求这个。
与其花大钱追赶硅基芯片技术,跑进别人擅长的赛道,被别人欺负,还不如将钱投到量子芯片的研究中。
沈坤这次没能说服老板,他打算下次有机会继续劝说。
姜凡看着沈坤离去,微微摇头,他当然知道量子芯片是未来。
只是他大致浏览过智脑提供的量子芯片技术,或许是因为蓝星的量子芯片技术太烂,相比硅基芯片技术,量子芯片技术的改进更离谱,甚至可以说是面目全非。
量子芯片的主要应用就是量子计算机。
量子计算机是一种可以实现量子计算的机器,它通过量子力学规律以实现数学和逻辑运算,处理和储存信息。
它以量子态为记忆单元和信息储存形式,以量子动力学演化为信息传递与加工基础的量子通讯与量子计算,在量子计算机中其硬件的各种元件的尺寸达到原子或分子的量级。
量子计算机是一个物理系统,它能存储和处理用量子比特表示的信息。
如同传统计算机是通过集成电路中电路的通断来实现0、1之间的区分,其基本单元为硅晶片一样,量子计算机也有着自己的基本单位——昆比特(qubit)。
昆比特又称量子比特,它通过量子的两态的量子力学体系来表示0或1。
比如光子的两个正交的偏振方向,磁场中电子的自旋方向,或核自旋的两个方向,原子中量子处在的两个不同能级,或任何量子系统的空间模式等。
量子计算的原理就是将量子力学系统中量子态进行演化结果。
姜凡如果拿出量子芯片技术,那么也要拿出配套的量子计算机技术。
这一整套下来,他的技术改进软件方面包括量子算法、量子编码等,在硬件方面包括量子晶体管、量子存储器、量子效应器等。
这也就算了,更离谱的是改进中还涉及到新的量子学公式!
所以他要改进量子芯片技术,还必须升级一下量子理论。
他又不是爱因斯坦,升级量子学理论会惹来无数的麻烦!!
所以设计量子芯片只能暂缓。
给他一段时间缓冲,慢慢放出先进的量子学公式,提出先进的量子学理论,到时候量子芯片也就水到渠成。
至于现在,他还是专心研究硅基芯片比较好。
按照沈坤的提点,姜凡第一个研究的是透镜,X射线的穿透性太强,所以对透镜的要求很高。
他开始查看透镜制造技术,透镜制造最关键的是材料。
看完这新型化合物的材料特性,姜凡有一个大胆的想法。
这种材料的防穿透性那么强,是不是可以代替铅成为隔绝辐射的材料?
辐射也是谈剂量的,能放大或者缩小X射线,或许经过特定的设计,可以制成防辐射材料。
不过这是后话了,他得先制造出这种化合物再说。
化合物的原材料不复杂,都是常见的材料,化学反应需要的条件也比较容易满足。
之前他研究石墨烯制备的时候,已经设计好一套改变暗能浓度的设备,这套设备是现成的,他可以直接用。
他立即通知实验室助理康笑笑,让她带人将设备搬到11号实验室。
在联系宫明勇,定制化学反应需要的其他设备。
安排好一切后,姜凡下楼,步行前往旁边的实验楼。
他搬进天梦科技园后,大手一挥,直接占用了一栋楼当成实验楼。
这栋实验楼除了可以做实验外,也是一个避难所。
除了防护等级不够,这栋楼里边设施齐全,里边储存有足够一千人生存十年的物资。
他之所以存这么多物资,实在是被吓到,都有人直接排放核污水了,要是以后环境污染严重怎么办?
当然这只是防患于未然,算是给自己杞人忧天一个心理安慰,基本上没什么大用。
核辐射污染还影响不到他。
况且这里也不是一个专业的避难所,这栋楼建造之初也就是一栋普通的居民楼,也就是说这栋楼只要普通的C4就能炸一个大洞。
当姜凡走到11号实验室的时候,康笑笑已经带领十几个人等在这里。
搬到更宽的实验楼,他理所当然得招更多的实验室助理。
实验室助理的人数直接达到了1000人,他是一口气招了个够。
本来他只打算招一百人的,只是挑选之下,姜凡发现了应聘者中的猫腻。
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