從全能學霸到首席科學家 第166章

作者:首席设计师

林曉點點頭,說道:“嗯,你看看,這些紅色區域都是有粒子凸出的區域,這些藍色區域,就是因爲缺少粒子凹陷進去的區域。”

他問道:“你們的精密拋光儀器是否有升級?”

羅剛憲點點頭,說道:“已經進入研發階段,之後也就是更換一個伺服電機的工作,估計八月份就能夠搞出來。”

“行。”

林曉點點頭,隨後說道:“再去看看你們的離子拋光機吧。”

“好。”

羅剛憲點了點頭,隨後便帶着林曉前往了另外一個實驗室中。

“就是這個了。”

“嗯。”

林曉點點頭,“麻煩來演示一下吧。”

“好。”

羅剛憲點頭,而後便朝着房間中的其他幾個研究人員招了招手,說道:“你們來給林教授展示一下咱們的離子拋光技術吧。”

這幾名研究人員都一直在旁邊好奇地看着林曉,他們之前也知道林曉要來幫他們研究鏡片加工技術的消息,他們也都很想知道林曉到底要如何幫他們解決這個問題。

聽到所長的話後,他們紛紛應道:“好的。”

隨後他們便來到了各自的崗位上,開始操作起來。

首先是取來一片只經過了其他拋光步驟的鏡片。

這個鏡片此時的精度大概在3nm-RMS左右。

而接下來的離子束拋光,就是鏡片加工的最後一步了。

將鏡片安裝完畢,然後就是發出離子束,對鏡面表面發射出離子束,將表面的粗糙給直接衝平。

這是一個比較漫長的步驟,所需要的時間也很長,畢竟角度上一個不慎,就可能將表面給衝出一個大坑出來,所以基本上是發射一次,他們就要重新校準一次,這時候,拋光人員的經驗就十分重要了。

經驗越好,精度也就越高,然後再配合上儀器本身的校準精度,就能夠實現越高的精度。

而光電所中,這方面經驗最高的,自然也就是羅剛憲了,所以他便在旁邊指揮着這幾個研究人員操作離子拋光機。

旁邊的電腦屏幕上,也浮現出了相關的圖像。

“參數輸入:離子束電壓800V,電流84mA,加速電壓負160V。瞄準點,23,12,61。”

“參數輸入……”

隨着羅剛憲每一次說出,研究人員就操作一次,每次加工後,屏幕圖像上某一塊,或者某一大塊部分的色彩都會發生變化。

這便是因爲離子束轟擊後,讓上面的精度發生了改變。

看着這些,林曉的腦海中開始思考起來。

過去這種超精明光學鏡片的拋光精度,人的經驗很重要。

蔡司公司就是如此,他們有着傳承了幾代的專業人才。

不過,他們的經驗,終究不能離開科學知識的範疇。

必然有一種方法,能夠將他們的經驗也歸類爲一個公式中去。

林曉之前已經對這個問題思考了許久,現在看着他們的實際操作,再加上他腦海中那個光刻機鏡片的資料,他的眼睛猛然一亮。

離子束轟擊、化學鍵斷裂、材料表面平坦化……

這些東西組合起來,無非就是一個物理過程,而只要他能夠建立出一個完整解釋這個物理過程體系的數學模型,根據這個數學模型,就能夠對每次離子束轟擊的過程進行矯正,然後直接取代人的經驗,實現對鏡片表面的精密加工!

想到這,他立馬開口道。“羅院士,可以了。”

羅院士一愣,問道:“怎麼了?”

“我大概知道該如何解決了。”林曉說道:“請你把你們的資料發給我我,我回去之後需要研究一下。”

聽到林曉這麼說,羅院士頓時露出了驚訝:“你有辦法了?”

林曉笑道:“大概,只是幾個數學公式的問題。”

“幾個數學公式?”

“之後你會知道的。”林曉說道,“當然,大致要解釋一下,我們只要知道鏡片材料的各種性質,以及鏡片表面粗糙度分佈數據,還有離子拋光機的數據,然後將它們統計爲幾個公式,建立起一個數學模型,我們就能直接從精確的數字以及座標上,計算我們的離子束轟擊點。”

“然後,就能像我之前給你說的那樣,將鏡片的表面給敲平!就像……打地鼠。”

聽到林曉這麼說,羅剛憲雖然還是不知道他到底要怎麼做,但此時此刻,他也只有說:“那就麻煩林教授了。”

林曉笑着點點頭。

隨後,他便帶上了這些資料,離開了光電所,回到了上京,開始鑽研起這個數學模型,到底要如何搭建。

就這樣,時間很快過去。

……

就這樣,半個月後。

“呼,總算完成了。”

燕北園的房子中,林曉看着草稿紙上的最終結果。

半個月的時間,對於這個問題來說不長也不短。

最關鍵的是,當他摸清了這個問題的關鍵點後,就並不是很難,即使它涉及到了超精密的領域,其中涉及到的變量更是多達上十個,但對於林曉來說,將這些變量給區分理清並不困難。

所以對他來說,這只是一個稍微有點複雜的物理問題而已。

儘管這個問題,對於離子束拋光技術來說,都有着極爲重要的意義。

下一刻,林曉收到了來自系統的小驚喜。

“恭喜宿主爲離子束拋光建立起了一個通用,獲得200點物理學經驗,100點數學經驗,100點材料學經驗,6.5真理點。”

“恭喜宿主,物理學提升至5級!”

下一刻,林曉便感覺頭腦一熱。

學科提升至5級,大腦開發度提升0.6%。

他的大腦開發度,正式來到了7.05%!

第二百四十一章 八月:產量提高2.6倍

“呼~”

腦海中緩了一會兒後,林曉便感覺自己的思維重新恢復了清晰。

這一次提高的大腦開發度還不到本來的十分之一,對他本身的負擔並不大,只是稍微有一些頭暈罷了,等了一會兒後,這種眩暈感便逐漸消退了。

此時此刻,他再次抬頭看向周圍的環境,便感到周圍的一切彷彿都在他的把控之中,甚至他能夠將整個房間直接建立成爲了一個3D模型,然後放在自己的大腦中,並且甚至能夠直接對這個模型進行改變。

此外,他甚至感覺自己現在能夠輕鬆地對八位數數字進行質數分解。

同時,他感覺自己對於物理的理解似乎也更近了一步。

本來,他因爲之前提出了多維場論,而從系統那裏得到了一個【物理大師光環】,這個光環對他的加成還是很高的,這也是爲什麼他有自信對光刻機來動手。

而現在他物理學又提升到了5級,這讓他更有信心將這個時間縮短了。

“甚至……EUV光刻機也不是什麼問題,似乎X光刻機,也能行?”

林曉的腦海中忽然浮現出了這個想法。

X光刻機,指的便是用X光作爲光源的光刻機。

X光的波長比極紫外光更短,能夠更加容易地去生產先進製程芯片。

並且這種光刻機有一種優點,那就是它的光源是直接照射在芯片底上的。

這種曝光方式便叫做直寫式。

而EUV光刻機的光源中,EUV光源是經過十幾塊鏡片的各種折射,最後通過掩膜版上面的圖案,以投影的方式在芯片上形成芯片的。

這也就是說,X光刻機不需要光掩膜版就能使用,同時它對透鏡系統的要求很低,僅僅只對透鏡表面光滑度有一點要求而已。

此外,EUV光源在經過十幾次光學鏡片的折射後,原有光源的能量也會大大遭到削弱,原來的100%,到最後能量可能只會剩下不到3%,這也是爲什麼對EUV光源的要求就是功率足夠強,不然的話,華國也不可能在光源上實現不了突破,畢竟方法都知道,不可能造都造不出來。

而X光刻機就不同了,因爲是直寫式,不需要經過鏡片折射,所以根本不用擔心光源功率不足的問題,反倒要擔心的是曝光時間稍微長了一點,反倒會影響到最終的效果。

當然,X光優點很多,但同樣也有缺點。

那就是相比較EUV光刻機來說,光刻效率比較低,在實現大規模生產上比較困難,這也是爲什麼X光刻機沒有佔據主流的原因,雖然到現在也仍然再用,不過並不是那麼引起人們的關心。

不過,這個問題林曉自然是考慮到了,而他覺得X光刻機能搞,便是因爲他剛纔閃過的靈感,讓他有了一個實現X光刻機大規模生產的方法。

那就是利用衍射效應。

X光是能通過晶體進行衍射的,並且一般來說,晶體結構基本上是利用X光衍射來測定的。

但是反過來說,如果選取合適的晶體材料作爲透鏡,然後利用衍射效應實現對X光的縮放,進而就能實現像EUV光刻機那樣的生產效率,在加上X光那強大的能量,實現更加快速的生產效率,十分的輕鬆。

當然,其中就有一個困難的問題了,那就是這個合適的晶體是什麼,此外,利用衍射效應實現對X光的控制,其中需要處理的數據十分龐大。

所以到現在雖然也有利用這種衍射效應去實現芯片製造的,但是基本上都僅限於一些特殊的圖形,應用案例十分之少。

對於林曉來說,他也僅僅只是這麼想一想。

雖然現在的他還有一點把握,但是要是他給外界的人說自己要搞X光刻機的話,恐怕他們華芯盟第二天就得退出個一大半。

不再多想,他重新將目光投入到眼前的數學模型中。

如今升級了的他,再次回顧起這個模型,心中忽然覺得,這個模型似乎還有些欠缺啊?

“唔……這個模型似乎還可以再優化一下。”

經過片刻的思考,他找到了可以優化的點。

“嗯,離子拋光機校準系統,還有一點可以優化。”

離子拋光機的校準系統受到本身精度的影響,當然,考慮到內部磁場的影響,離子束的軌道是會受到磁場干擾的,就像是粒子加速器也會受到磁場的各種干擾。

所以如果在校準系統中對磁場干擾誤差進行更加精確的修正,或者說是利用磁場誤差和離子拋光機自身精度誤差的差值,同樣也能實現更加精準的拋光。

想到這,林曉立馬開始動手計算,而這一步,其實很容易,那就是根查法。

離子束拋光機,噴射等離子體,磁場誤差影響……這些東西加起來,可不就能夠用根查法來解決嗎?

當然,由於結構有些不同,還有功能上的不同,所以也需要對根查法做一個簡單的修改。

而這一步,並不困難。

大概半個小時後,他便完成了對這個模型的優化。

搞定這個問題,林曉嘴角一翹。

“我真厲害。”

摸了摸自己的臉,林曉又伸手揉了揉旁邊正睡着覺的咪咪,笑着問道:“咪咪,你說對不對?”

“喵~”

咪咪蜷縮的身子動也沒動,只是叫了一聲,大概是作爲回應了。

林曉笑了笑,再次擼了一把,隨後便聯繫了羅剛憲,將這個消息告知了他。

自然是感到十分的驚喜,沒想到林曉居然這麼快就搞定了這個問題。

得到了林曉的這個數學模型後,他就更加感到無比的驚歎,這個數學模型中,充滿了各種各樣的變量,但偏偏一眼看去後,又讓人感到了一種數學美的存在。

很快,羅剛憲將這個數學模型全部理了一遍,立馬看出了這個模型的關鍵點:“林教授,這個模型……是一個程序嗎?”

“是的。”林曉說道:“將它寫爲程序後放進離子拋光機的系統裏面,它就能夠有效提升拋光的精度。”

“另外,最關鍵的是它能夠取代人的經驗,也就相當於,即使我們沒有蔡司公司那樣的頂級拋光大師,但是照樣能夠拋光出頂尖的光學鏡片!”

聽到這,羅剛憲更是震驚:“能夠取代操作者的經驗?林先生,您確定嗎?”

林曉笑了笑:“我很確定,你們試一試就知道了。”

“好,我馬上就去試一試,不論如何,也感謝你了。”

“沒什麼,這也正是我提議成立華芯盟的目的。”

林曉說道。

“是的。”