科技入侵现代 第521节

　　而设计这个相位延迟矩阵是一个考验计算能力和算法的、纯粹的数学难题，这正好是我的长处。”

　　在座的专家里有懂数学的，他弱弱的问道：

　　“林总，您说的我有想过，一块直径300毫米的镜片，如果要在上面排布5纳米级别的天线，我们将面对超过10的14次方，也就是一百万亿个独立的计算单元。

　　每一个单元，又有形状、尺寸、旋转角度等多个变量。

　　这是一个拥有近乎无穷解空间的、典型的NP-hard问题。”

　　他接着低头在笔记本上计算道：

　　“我们现在最快的超级计算机，用它来模拟一次核聚变反应，需要几个月，而要用传统的电磁仿真和优化算法，用这台超级计算机去寻找林燃同志想要的那个完美相位函数的全局最优解，大概需要不间断地跑上一千年。”

　　林燃轻轻鼓掌道：“说的很棒，你叫什么？”

　　该专家抬起头：“我叫魏哲。”

　　林燃咧嘴笑了笑：“好名字，和台积电现在的董事长名字就差了一个字。”

　　魏哲不好意思地摸了摸头：“我本科学数学的，硕士才转到光学领域，一直都对数学很感兴趣。”

　　林燃点了点头，接着走到讲台前说道：“没错，他说的很好。

　　如果，我们可以通过数学变换，将这个问题，从一个搜索问题，变成一个求解问题？

　　我们目前遇到的困难，是在真实空间里为数万亿个独立的纳米天线，找到一个最佳的排布方式。

　　这个计算量是天文数字。”

　　但光学的本质，是波动。

　　任何一个复杂的波都可以在傅里叶空间被分解成一系列简单的平面波。

　　我们想要的那个完美聚焦的功能，在傅里叶空间里，其实是一个非常简洁、非常优美的数学表达式。

　　所以问题的关键，不再是如何排列天线，而是我们能否找到一种高效的算法，来建立真实空间的物理结构，和傅里叶空间的目标函数之间，那个唯一的、确定性的数学桥梁？”

　　在座的专家们觉得在听天书，只有魏哲隐约摸到了一点头脑。

　　“如果没有把握，我也不会叫大家过来。

　　天体物理学中用于处理望远镜图像畸变时，有一种算法叫相位恢复算法，我结合了量子计算中的酉变换思想，我开发出了一种全新的算法。”

　　林燃按了下鼠标，PPT切换到下一页：“迭代傅里-叶变换约束算法Iterative Fourier Transform Constraint Algorithm，IFTCA

　　这个算法，不再像无头苍蝇一样去暴力搜索，它的逻辑，更像是在解一个数独谜题。

　　暴力搜索，是把0到9所有数字，在每一个格子里都试一遍，直到找到答案。

　　而我们的IF-T-C-A算法，是为计算机提供了一套逻辑规则。

　　简单来说就是，我们先在傅里叶空间，定义好我们想要的答案，通过一次逆变换，将这个理想的答案，投射回真实空间，得到一个初步的、但充满错误的天线结构。

　　我们再用物理约束，去修正这个结构，把所有不符合物理规律的错误答案都擦掉，然后我们再将这个被修正过的、符合物理现实的结构，再通过一次正变换，投射回傅里叶空间，看看它现在变成了什么样子。

　　最后，我们将得到的结果，与我们最初想要的完美答案进行比对，计算出误差，将这个误差，作为下一轮迭代的修正参数，再重复一遍整个过程。

　　通过成千上万次的、在理想与现实之间的迭代修正，这个算法，并不会遍历整个解空间，它会沿着梯度下降最快的路，确定性地、收敛地，走向那个唯一的、同时满足光学理想和物理现实的最佳解。

　　所以魏工程师，用这套算法，我们不需要一千年。

　　在现有超算的帮助下，解出整块镜片的完美矩阵，只需要三个月。”

　　正当台下一片哗然的时候，林燃接着说：

　　“而且我们早就已经算出来了，就等着佳能的NIL光刻机到，等着大家到，准备开始干活呢。

　　镜头只是其中一个环节而已，还有很多环节等着大家解决。

　　另外为了避免且听龙吟的事情不断发生，包括前不久华为发生的技术泄密，所以才特意把大家请到这里来集中工作一段时间。”

　　台下魏哲人都傻了，因为只有他的数学素养能支撑他听懂设计这套算法有多复杂，不会比超算计算一千年容易多少，他也终于明白为什么人家的外号是神了。

第413章 我们就差这张牌了！

　　其他专家固然没有办法从专业的角度听懂其中的难度，但光是凭借直觉就能明白这有多难了。

　　用一个拥有近乎无穷解空间的、典型的NP-hard问题，这些形容词和最后的名词，听起来就觉得困难。

　　近乎无穷解，在数学知识大约等于数学系大一大二学生的工业专家们看来，和近乎无法求解没有区别。

　　坐在魏哲边上的专家，看他的脸色也能看出端倪，看魏哲一副惊呆的样子，就知道林燃又做了什么惊天动地的结果出来。

　　梁孟松举手，林燃点了点头：“梁工，你说。”

　　“林总，”梁孟松的语气很沉重，“您从算法层面为我们提供了解决方案，现在我们从理论上能做到。

　　但是在现实世界中要到，我们需要有精度足够高的模板，有了这样的模板，我们才能用NIL光刻机去印所谓的超构透镜，才能拥有传统路线光刻机所需的镜头。

　　我解释一下，我们要制造的，是带有5纳米级别结构的超构透镜母版模板。

　　而要制造这个母版，我们需要一台电子束写入机。”

　　“这东西，就像一支笔。”梁孟松努力用最简单的语言解释，“光刻机，像一台巨大的印刷机，可以把模板上的图案，一秒钟复印几十次。

　　而电子束写入机，就是那支用来制作印刷母版的、最原始的笔。

　　你的笔有多细，决定了你的母版有多精细。

　　而我们，我们国产的、最先进的电子束写入机，能稳定刻画的最小线宽，是65纳米。

　　用65纳米的笔，去雕刻5纳米的图案，这是不可能的。”

　　多电子束写入机是一种用于高精度图案转移的先进半导体制造设备，通过使用多个电子束同时在晶圆上写入图案。

　　梁孟松说的更常见一点的名词叫掩膜版，光透过掩膜版在硅片上印上图案，掩膜版的精度决定了硅片上集成电路的精度。

　　用来制作掩膜版的机器就叫多电子束写入机，它一次只能制作一块掩膜版，适用于小批量、高复杂性的图案制造需求。

　　总结来说，没有最先进的电子束写入机，就无法制造出用于生产最先进芯片的掩膜版。

　　它是整个半导体制造产业链的“源头”，其战略重要性，丝毫不亚于EUV光刻机本身。

　　全球最先进的、用于EUV级别的多电子束掩膜写入机，其市场被奥地利的IMS Nanofabrication公司，现已被英特尔绝对控股。

　　另一家霓虹公司NuFlare Technology也在研发，但市场份额和技术应用广度上都有差距，这是东芝的子公司。

　　国内的申海微电子旗下也有子公司在负责研发，但精度是90nm到65nm之间。

　　无论是哪个技术路线的光刻机，都需要有掩膜版，在母版上面去印刷。

　　会议室里，刚刚因数学突破而燃起的乐观气氛，瞬间被浇灭了。

　　大家都是业内人士，很清楚梁孟松说的是事实。

　　没有最顶尖的笔，再完美的设计图也只是一张废纸。

　　林燃说：“这不是问题，我们虽然没有最先进的笔，但是有次一级的笔。”

　　林燃看向台下的杨德人说道：“杨院士，你来说说吧。”

　　随即把舞台交给杨院士。

　　杨德人站起来，自豪道：“诸位，很荣幸的告诉各位，就在三个月前，由我们浙大的余杭所牵头，联合国内相关单位，历经十余年年攻关的、我国第一台具备商业化能力的高精度多电子束写入机，已经完成了最终测试。

　　我们以华国古代最伟大的书法家之名，将其命名为——羲之。”

　　（我国首台6nm的电子束光刻机-羲之，来自HZ市政府官网，不知道为啥国内媒体没咋报道，完全没热度）

　　“羲之和传统的光刻机不同。”杨院士接着说道：“它不需要掩膜版，而是通过计算机控制，用一道能量极高的、被聚焦到极致的电子束，直接在硅基材料上书写电路。

　　因此，它可以随时修改设计，反复调试，特别适合芯片研发初期的验证，以及制造像超构透镜母版这样、独一无二的超高精度元件。”

　　最后杨院士深吸了一口气，报出了那两个让所有人屏息的数字：“它的性能指标，最小稳定线宽为8纳米，电子束定位精度为0.6纳米。”

　　“这不可能！定位精度0.6纳米？这精度是不是太夸张了？”

　　“0.6纳米？比老美的精度还要更高？”

　　“那岂不是意味着我们能造0.6纳米的透镜？卧槽，这回是光源跟不上镜头了。”

　　杨院士的脸上是掩饰不住的自豪，这可是我们浙大搞的！

　　“为了让大家理解，我继续用笔来做比喻。

　　8纳米线宽，是羲之这支笔，在宣纸上能写出的稳定清晰的那个笔锋。

　　而0.6纳米精度，则是这支笔的笔尖，本身是由几根更加纤细的、几乎达到原子尺度的狼毫组成的。

　　你必须拥有一根足够锐利的笔尖，才有可能去驾驭和书写出极细的笔锋。”

　　林燃直视梁孟松：“梁工程师，我想你应该想到了。”

　　此时的梁孟松已经两眼放光：“用这支8纳米的笔，我们确实没有办法画出5纳米的母版。

　　8纳米的极限，意味着我们无法稳定、大规模地制造出完美的5纳米结构。

　　良率会是一个灾难。

　　这可是一次性要画超过10的14次方个天线结构，这确实做不到。

　　但是我们可以用这支笔，去设计一套更聪明的笔法。

　　我们能用DUV光刻机通过多重曝光技术，造出远比它极限更低的电路尺寸。

　　同样的我们可以借鉴在晶圆制造上已经成熟的自对准四重曝光的思路，把它反过来，应用在母版制造上！

　　我们用羲之，先刻画出一个16纳米周期的基础图案，然后通过多次、精准的沉积和蚀刻，在母版上，自我生长、复制出周期为4纳米的结构！

　　这在工艺上，极其复杂，但在理论上，是完全可行的！”

　　林燃鼓掌道：“没错，数学层面的问题我帮你们已经解决了，母版的制造需要靠各位的努力，它绝对不会容易，但也绝对能够实现。

　　最后一步的刻录，有从佳能进口的NIL光刻机来帮我们做到！

　　一旦成功，依托华国的制造能力，我们将激活史无前例的7nm制程。

　　这段时间霓虹给我们转让的，已经充分成熟的28nm制程技术，加上这套超构透镜，我们足以攻克稳定的14nm光刻机。

　　而结合国内已经充分成熟的双重曝光技术，7nm的制程也不在话下。

　　如果不考虑良品率，结合四重曝光，极限是3.5nm。

　　已经离国外最先进的2nm只有一步之遥了。”

　　林燃的话让台下的专家们响起了雷鸣般的掌声，过去谁敢想，现在3.5nm的制程我们都能摸一摸了。