第五八九章 摩尔定律和半导体工艺制程-《大明1805》


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    最关键的是,整个产业的发展和升级速度,确实能够完成他们宣称的目标。

    晶体管的密度真的两年就能翻一倍。

    他们甚至能够持续数十年始终保持这个升级速度。

    这就让所有没有经验的投资者都相信,投资这个产业绝对不会亏。

    所以摩尔定律虽然不是科学规律,只是经验总结和发展计划周期,但是却发挥了宛如定律的作用。

    极大的推动了半导体产业的持续稳定发展,扩大了半导体产业的影响力。

    形成了一个事实上的行业发展标准。

    那么现在的大明?

    大明本来就有各种各样的计划,不需要专门喊一个两年计划的口号。

    与此同时,大明目前的整个半导体产业,都完全在大明皇室和朝廷的完全掌控之中。

    所有的厂商都是同一个系统内的,本来就在理所当然的互相配合。

    也不需要专门喊口号让大家保持同步。

    最后,摩尔既然是供应链周期和行业口号,并且在数十年内都基本保持住了。

    那这个速度就不是半导体产业升级速度的极限。

    肯定是留有余量的。

    最起码,在持续四十年的时间内,intel自己显然是留有余量的。

    不然intel也不会有牙膏厂的绰号。

    在历史上,摩尔在1965提出的口号,是一年翻一倍。

    后来可能是发现这个速度难以实现,或者其他的厂商可能跟不上,就在1975年改成了两年翻一倍。

    到了1997年的时候,他再次做了非正式的折中化修正,改成了一年半翻一倍。

    实际上从七十年代开始算起,直到新世纪初的总共四十年里面,晶体管的增加速度都是两年翻一倍。

    大明现在的情况与另一个世界截然不同。

    半导体产业有大明皇帝和朝廷直接的推动,无论是资金和政策都是完全敞开了供应的。

    相应人员不需要考虑想办法拉投资。

    还有新产业集团统一协调研发和生产节奏,不需要在多方厂商关系协调上浪费时间。

    关键有大明皇帝直接给出的正确方向。

    所以大明有机会直接实现单位面积晶体管数量一年翻一倍的目标。

    在这个内部会议上,朱靖垣按照自己前世的经验,把自己知道的可能有效的技术方向都列出来。

    让汪莱安排多组人员分头去攻关这些技术。

    首先提出步进式光刻机的设计逻辑,提出微缩光刻的技术方向。

    原有的光刻工艺中,物理机械手段直接生产的电路板的母版,其精度是有其极限同时也相对不容易提升的。

    但是可以通过曲面透镜投影缩放的方式,照着大模板来生产更小的芯片。

    要求光学厂商配合研发更高精度的镜头。

    然后直接提出浸润式光刻技术的逻辑,让工匠从一开始就直接去走浸润式光刻的方向。

    按照光刻机的逻辑,光源的波长越短,就能够生产出制程越小的芯片。

    但是又不能无限短,最短的x射线会直接穿过物体,导致无法通过透镜和反射来缩放图纸。

    只能在工艺水平大幅度提升后,用在少数有特殊需求的半导体产品上。

    常规光源的升级过程,就是不断地寻找无限接近x射线,但是又不能出现x射线现象的光源的过程。

    最早的光刻机光源是可见的蓝光,波长是450纳米,实现了微米级的工艺。

    在微缩光刻时代,迅速转入不可见的紫外光时代。

    波长降低到了365纳米,实现了800纳米到280纳米的工艺。

    之后很长的一段时间内,就是在紫外光的范围内,持续不断地缩短波长。

    直到波长为193纳米的节点的时候,已经可以用来生产280纳米到65纳米制程芯片了。

    如果按照这个方向继续下去,本来应该去寻找波长157纳米的光源,开始生产45纳米及以下的芯片。

    但是当时的光源开发公司,在研制波长157纳米的光源时遇到了困难,或者说是瓶颈。

    当时的光刻机产业的领头羊尼康在157纳米光源上头铁了很久。

    而台积电的林本坚发现了另外一个方向。

    光进入水中时会发生折射,光源的波长也会有相应的缩短。

    所以193纳米的光穿过一层水之后,就有了等效于134纳米波长光源的效果。

    于是,台积电和阿斯麦尔合作,以林本坚提出的方向为目标,研发出了浸润式光刻机。

    意思就是泡在水里面光刻。

    继续使用193纳米的光源,推动芯片制程从45纳米继续上升,最终的极限做到了7纳米工艺。

    直到深入5纳米制程范围的时候,193纳米的深紫外光源才彻底走到了尽头。

    半导体产业不得不尝试更换波长13.5纳米的极紫外光源。

    所以对于大明而言,当然可以尽快用攻关浸润式光刻技术,但是在新光源的研究上也要不断努力。

    另外,前世所有用过的已经成功的路,当然是已经确定可行的路。

    前世没有采用的道路,也未必是不可行的。

    以现在大明的资源,对于后世出现过其他方案,也可以让工部有选择尝试。

    说不定能够实现比原有道路更好的效果呢?

    比如说“同步辐射光源”设施,本身作为一个其他方面的科研设施,其原理使得其能放出各种波长的光。

    包括最为接近x光的“极紫外光”。

    实际上,历史上早期的光刻机技术验证,也曾经用过同步辐射光源去做研究和验证。

    但是同步辐射光源的性质注定了难以商业化。
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