第625章 方案講解

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  正午十二點十分,科學研究院的綜合食堂大樓再次迎來了人流高峰。

  與清晨時分大家三三兩兩敘舊,猜測會議內容的閒適氛圍截然不同,此時的食堂一樓大廳內,氣氛非但沒有因為上午的會議而有絲毫下降,反而變得更加熱鬧了。

  大夏的國營大師傅們精心烹製的四喜丸子、清蒸東海黃魚、紅燒排骨以及各色時令小炒,滿滿當當地擺在自助保溫餐檯上,散發著誘人的香氣。

  然而,平時對美食頗為講究的老院士們,今天卻全都變成了純粹的乾飯機器。

  許多人端著不鏽鋼餐盤,隨便盛了兩勺米飯、夾了幾塊肉,便匆匆忙忙地跟著同課題組的同僚找桌子坐下。

  大家一邊往嘴裡扒拉著飯菜,一邊用騰出來的另一隻手在餐桌上比比劃劃,甚至直接拿起了擦手用的餐巾紙,用隨身攜帶的鋼筆在上面畫起了草圖。

  在餐廳中段的長條桌旁,機械工程與精密母機設計組的二十幾位老院士正圍坐在一起。

  他們面前的湯碗還冒著熱氣,但幾個老頭卻為了下午到底派誰代表本組上台做匯報,爭得面紅耳赤。

  「老趙,下午這第一炮咱們機械組必須打響!你在重型工具機結構簡化這一塊搞了四十年,下午的主講人非你莫屬!」一位滿頭銀髮的院士咽下嘴裡的米飯,拍著身旁老友的肩膀說道。

  被稱作老趙的院士連忙擺手,指了指坐在對面的另一位中年學者:「不行不行,我這張嘴平時罵學生還行,上了台面對大祭司和全院的同仁,說話容易沒有條理。」

  「依我看,還是讓孫明去講!今天上午那個一體式模塊化外殼的構想是孫明提出來的,他對這裡面的公差配合邏輯最清楚,讓他去講最合適!」

  「孫明太年輕,資歷淺了點,鎮不住場子!我看還是王副所長上吧,王副所長口才好,能把咱們上午推導的那五套替代方案講得明明白白!」

  「什麼鎮不鎮得住場子的?咱們這是給父神交考卷,又不是去內閣開表彰大會,誰的思路最清晰誰就上!」

  類似這樣為了主講人名額而展開的爭論,在食堂的各個角落裡此起彼伏。

  有些組是因為大家都想搶這個能在大祭司,乃至間接在父神面前露臉匯報的殊榮,一個個毛遂自薦,互不相讓。

  而另一些組則是因為學術作風嚴謹,覺得自己的口頭表達能力不夠完美,生怕在台上講漏了某個關鍵的技術細節,從而耽誤了整體方案的評估,因此拼命地把組裡口才最好的人往前推。

  整個食堂大廳嗡嗡作響,討論聲與碗筷碰撞的清脆聲響交織在一起。

  端著盤子穿行其間的食堂服務員們,看著這群平日裡難得一見的學術大拿們為了一個軸承的摩擦係數或者一種化學溶劑的配比爭得脖子上青筋直冒,一個個大氣都不敢出。

  只能小心翼翼地避開他們揮舞的手臂,生怕打斷了這些大腦的運轉。

  下午一點三十分。

  短暫的午休時間結束,兩百八十六位院士與首席專家準時回到了主樓的一號會議室內。

  與上午不同的是,大祭司牛志學並沒有再站到講台上去主持大局。

  他讓人在講台下方第一排的正中央加了一把舒適的軟椅,旁邊放著一張小茶几。

  牛志學端著保溫杯,與科學院院長周平並肩坐在台下,完全擺出了一副認真旁聽、把舞台徹底交給學者們的姿態。

  在會議室的後方,幾十名剛剛從院部抽調過來的速記員,數據錄入員以及超算中心的通訊保障工程師已經全部就位。

  講台兩側的全息投影陣列全部開啟,直接與王都地下深處的量子超算中心建立了高帶寬的實時數據鏈路。

  「各位同仁,時間到了,我們直接開始吧。」

  周平院長看了一眼手腕上的時間,轉頭看向左側的方陣,「按照光刻機從底層基建到最終成型的生產工序,第一棒,先由基礎材料與化學提純組派代表上台,講解你們的替代思路。」

  話音落下,材料組的一位六十多歲的老院士拿著一疊寫滿了分子式的電子手稿,穩步走上了講台。

  老院士沒有說任何場面話,直接將手稿接入全息屏幕,拿起雷射筆指著上面的流程圖說道:「大祭司,周院長,各位同僚。」

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  「要在工業基礎薄弱的簡陋條件下從零造出光刻機,第一步大問題的不是機械,而是高純度的基礎材料。」

  「沒有純度達到九個九(99.9999999%)以上的電子級多晶矽,也沒有高純度的特種光刻膠和蝕刻氣體,造出來的機器就是一堆廢鐵。」

  「經過我們材料組與化學組一上午的聯合推導,我們徹底放棄了大夏目前主流的,需要龐大化工母機支撐的改良何木法與精餾塔提純工藝,轉而設計了一套圍繞簡單化與小型化展開的階梯式化學提純方案。」

  老院士切換了一張三維結構圖,上面展示著一套看起來有些像實驗室放大版燒瓶與離心機組合的奇怪設備。

  「請看,我們利用高能聲波震盪配合特定配方的有機螯合劑,可以在簡陋的常壓反應釜內,將普通工業矽中的金屬雜質進行定向沉澱。」

  「雖然這種方法的單次產出率只有現有工業產線的十分之一,且能耗較高,但它的全套反應設備,只需要一個普通的五金加工廠用常見不鏽鋼板就能焊接出來!」

  「至於光刻膠,我們找到了一種基於天然松香樹脂改性的光敏高分子替代配方,雖然解析度極限只能做到二十八納米到十四納米之間,但作為第一代母機的配套耗材,完全足夠了!」

  台下的牛志學一邊聽,一邊輕輕點頭。

  雖然他對具體的化學反應方程式不甚了解,但他能聽懂普通五金廠就能焊接出來這句話背後的含金量。

  材料組匯報完畢後,緊接著上台的,便是吳啟明所在的光學鏡頭組,以及負責極紫外與深紫外光源激發的雷射物理組。

  正如上午所確立的核心思路一樣,後面上台的每一個專業組,在匯報方案時,全都圍繞著四個核心關鍵詞展開。

  簡單化、模塊化、小型化、便攜化!

  光源組砍掉了原本重達數十噸,需要複雜高能雷射器轟擊錫液滴的極紫外光源系統。

  退而求其次,設計了一套結構緊湊的準分子雷射深紫外光源模塊,並利用特殊的諧波倍頻晶體陣列,強行將輸出波長壓縮到了能夠滿足高端晶片多重曝光的臨界值。

  整套光源模塊的體積,被他們縮小到了只有兩個家用雙門冰箱那麼大。

  光學組則拿出了上午吳啟明提出的犧牲壽命換取精度的方案。

  他們放棄了需要漫長周期的離子束拋光,改用計算機控制的磁流變液快速研磨法,配合化學氣相沉積形成的臨時高反射率薄膜。

  這套光學鏡頭組的理論壽命雖然只有一萬個小時左右,但它的加工設備門檻降低了整整三個數量級。

  當時間來到下午四點鐘的時候,壓軸出場的機械工程與精密母機設計組代表。

  那位年僅四十出頭的孫明院士,帶著一份讓全場學者都眼前一亮的總裝工程圖紙,走上了講台。

  「大祭司,各位前輩,前面各個組已經把光源、鏡頭、材料和控制晶片的簡化方案都解決了。」

  「而我們機械工程組的任務,就是把這些被簡化後的核心模塊,用最穩固,最精確的方式組裝在一起,並提供微米乃至納米級的運動控制平台。」

  孫明站在講台中央,伸手指向擺放在台上的那台被拆解開的海城三號光刻機實物:「大家都很清楚,台上這台標準版光刻機,零部件總數超過了十萬個。」

  「光是把這些零件在無塵車間裡組裝起來,並進行的光路校準與機械調平,就需要一個五十人的頂尖工程師團隊,耗費整整四個月的時間!」

  「在缺乏高端配套設施的簡陋條件下,我們顯然不可能擁有那麼高標準的超大型無塵車間,也不可能投入那麼多熟練的高級技工去進行長達幾個月的微調。」

  「所以,考慮到這套設備只需要維持一到三年的過渡期使用壽命,我們工程部門打破了傳統的散件組裝思維,創新性地採用了一套一體式模塊化拼裝外殼設計!」

  隨著孫明在終端上輕輕一點,講台上方巨大的全息屏幕中,立刻浮現出了一台造型方正,充滿了一種簡約工業美感的全新光刻機三維模型。

  在演示動畫中,這台機器的外部不再是複雜的管線與支架,而是變成了一個由特種鑄鐵與環氧樹脂花崗岩一體澆築而成的六面體蜂窩狀框架。

  孫明拿著雷射筆,聲音振奮地講解道:「我們把原本需要現場組裝的十萬個零件,在圖紙設計階段,就直接整合成了十一個高度集成的獨立功能模塊!」

  「這個一體式的外殼框架,內部預設了具備自定位功能的錐形機械卡槽與標準化的水電,光纖盲插接口。」

  「外殼在澆築完成後,只需要利用我們設計的前置簡易母機,對內部卡槽的幾個核心基準面進行一次性的刮研與雷射校準。」

  「一旦外殼基準面校準完成,後續的總裝過程將發生質的改變!」

  演示動畫裡,十一個代表著光源、物鏡、雙工件台、機械臂的模塊,就像是一塊塊嚴絲合縫的積木一樣,順著導軌直接滑入了外殼的卡槽之中,並自動鎖死。

  「通過這種一體式模塊化拼裝外殼,我們將原本需要五十人、耗時四個月的複雜總裝工程,徹底簡化!」

  孫明轉過身,看著台下屏息凝神的眾人,清晰地報出了最終的測算數據,「按照我們的這套設計,只要前置的十一個模塊生產完畢,到了最終的總裝環節,完全不需要頂尖的光學工程師在場。」

  「只需要五個具備基礎理工科常識的普通人,對照著我們的操作手冊學習半天,然後藉助一台小型龍門吊,只需要十個小時,就能像拼裝玩具一樣,將整台光刻機的物理組裝與管線對接全部完成!」

  「通電之後,依靠內置的天火簡化版自檢程序,兩個小時即可完成自動光路校準,直接投入生產!」

  「五個普通人,學習之後只需要十個小時就能完成總裝?!」

  聽到這個數字,台下其他專業的院士們頓時發出了一陣低低的驚嘆聲。

  對於光刻機這種工業皇冠上的明珠而言,將其組裝難度壓縮到這種近乎於傻瓜式操作的地步,這絕對是機械工程與結構拓撲學上的一次大膽突破。

  雖然這犧牲了後期單獨更換某個微小零件的維修便利性。

  哪個模塊壞了就只能整個模塊拔出來扔掉換新的,但在荒蕪之地或者簡陋的場景下,這種免維護、快拼裝的設計,恰恰是最實用的方案!

  隨著孫明院士將機械組的最後一部分前置母機圖紙展示完畢,並在量子超算的實時物理碰撞與流體模擬中跑出了代表全部通過的綠色標記,今天下午這場長達四個小時的分組匯報,終於接近了尾聲。


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