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第111章 量產

請牢記域名:黃金屋 人類失蹤,幸好我有億萬克隆體

  李青松原本以為,在之前7納米、5納米、3納米技術接連被順利突破的前提之下,2納米制程的芯片技術也將被子順利突破。

  但他沒有想到,在這最為接近極限的時刻,眾多復雜艱難到了極點的技術難題全都涌現了出來。

  “想想看,這其實也很正常。”

  李青松輕輕嘆了口氣:“要在幾平方厘米的范圍內,精準的將400億個以上的晶體管在硅片上雕刻出來,還要讓它們保持圖紙之中的連接,相互協作發揮功能,這怎么可能簡單啊……”

  但,再難也要去做。

  李青松將現有技術障礙梳理一番,再度開始了攻關任務。

  他發現,制約自己掌握2納米芯片技術的一個重大桎梏,是相比起之前的更為嚴重的短溝道效應。

  漏電流在如此微小的尺寸之上幾乎無法控制。這導致了晶體管根本無法正常工作,一旦通電,大量的晶體管瞬間便會燒毀。

  李青松調動了數萬名克隆體的腦力,一邊思考,一邊使用超算進行模擬,還一邊進行著各種試驗。

  最終,一種方案被他想了出來。

  “或許……我可以將晶體管的構造模式改變一下?通過柵極將溝道包裹住,或許能提升控制力,減少漏電流。”

  想到了這一點,李青松立刻開始了嘗試。

  使用實驗室之中的高精度成套光刻設備,李青松嘗試著按照環繞柵極場效應的模式,將一枚全新的芯片造了出來,并通電測試。

  一番測試之下,看著屏幕之上的電流數據,李青松長長的出了口氣。

  他知道,漏電流的技術問題被自己攻克了。

  但這僅僅只是研發2納米芯片過程之中所遇到的第一個困難。

  在這之后,李青松立刻遇到了第二個技術難題。

  如何進一步提升光源功率,實現更短的波長?

  很顯然,只有光的波長更短,才能雕刻出更小的晶體管。

  但現在,李青松所使用的光刻機以及可以被稱之為“極紫外光源”光刻機了。

  這里面的“極”,便是極度的意思。

  但現在,就算是“極度”也不夠了,還得想辦法進一步提升。

  李青松再度調集眾多腦力與資源,開始了不計成本的嘗試。

  數天時間之后,一個新的想法從其中一名克隆體腦海之中產生,并同步到了李青松的腦袋里。

  “激光等離子體光源之中的材料或許可以嘗試一下別的。”

  一番嘗試之下,李青松最終發現,用高功率二氧化碳激光發生器轟擊錫滴,產生的光源的波長可以滿足自己的要求。

  這一個問題也被攻克。

  但,光源問題解決了,光刻膠的問題又浮出水面。

  現有的光刻膠無法有效吸收這種波長的光源并與之反應,便無法有效的在硅片上鐫刻晶體管。

  并且,它的靈敏度也不夠高,其相關缺陷雖然在上一代芯片之中可以接受,但在此刻2納米芯片的制造之中,就被放大到了無法接受的程度。

  “得開發新型材料了。”

  李青松思考著,再度展開材料學實驗,操縱著數十萬名克隆體總計進行了上千萬次試驗,最終,將一種符合現有需求的材料找了出來。

  這是一種基于金屬氧化物,以及有機—無機混合材料的新型光刻膠,完美解決了上一代光刻膠的種種問題。

  在這之后,又有新的問題浮現。

  光刻過程中使用的掩膜的反射率不足,導致了光源的能量損失,無法雕刻出足夠質量的晶體管。

  李青松再度展開攻關,嘗試著使用多層鉬、硅反射鏡,算是順利解決了這一問題。

  在這之后,仍舊還有一個又一個的問題出現。

  光學系統相關的問題,穩定性,精度問題,熱管理、散熱系統,等等等等,問題多到幾乎無窮無盡。

  常常是一個問題解決了,原以為可以順利推行下去,但下一刻又有成百上千個問題出現。

  解決了這成百上千個問題,接下來又有上萬個問題出現。

  有時候可能一個極為微小的問題,便能拖住李青松麾下數百萬名芯片研究克隆體十幾天的時間。但就算李青松調動巨大的腦力和物力將這個問題最終解決,卻發現仍舊只是推進了小小的一步而已。

  時間便在這不斷涌現的眾多問題,以及數百萬名克隆體們的,日夜不休的嘗試、思考與研究之中慢慢度過。

  終于,某一天,李青松再度解決了一個問題,下意識的去看問題列表之時,他赫然發現,問題列表……空了。

  空了?!

  李青松心中瞬間涌來一股振奮。

  這么長時間的奮斗,我終于掌握了2納米芯片制造技術了么?

  雖然此刻自己掌握的僅僅只是實驗室之中的制造技術,距離大規模量產還有一段距離。

  在進入量產階段之后,必然還會有更多的問題涌現出來,需要自己一一解決。

  但至少,從基本原理和工藝上來講,我已經真真正正的掌握了這一項技術!后續的所有問題,都只會是技術上的問題,不再是原理上的問題!

  振奮之下,李青松立刻開始對其中一座原本生產3納米芯片的工廠進行升級改造,生產更為精密的設備,替換原有設備,嘗試著試生產。

  試生產剛開始,果然,眾多問題再度一一浮現。但沒有關系,李青松準備了一百萬名克隆體時刻準備著。

  問題出現了,解決就是。

  于是這座芯片工廠便開始了飛速的優化和迭代。最終,在半年時間過去后,生產線終于穩定。

  第一批2納米制程的芯片終于生產了出來。

  雖然此刻良率僅有不足10,也即這座芯片工廠1000萬枚的年產能之中,僅有不足100萬枚芯片符合生產預期,但無所謂。

  至少超算可以先造出來了!良率后續可以再慢慢提升。

  于是,這座芯片工廠第一年全年的良品,約100萬枚芯片被李青松全部拿走,全部用在了僅僅一臺超算的建設之中。

  與此同時,足足100座新建的2納米工藝芯片工廠已經投入了生產。

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