光刻机概念论证

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  研究员拿起一根细细的铜线,在半空中晃了晃,“这就意味着,我们需要在机柜的背板上,用成百上千公里的这种绝缘铜线,将这几十万个微小的元件,如同编织渔网一样,由工人一个一个地手工焊接在一起。”

  “这不仅会导致机器内部的线路密集得犹如不可穿透的原始丛林,任何检修都将变得不可能。更致命的是物理极限。”

  研究员拿起粉笔,在黑板上快速写下了一组概率公式。

  “哪怕我们选拔全大夏手最稳、最细心的女工来进行焊接,哪怕我们将焊点的故障率控制在惊人的十万分之一。”

  “在这由几十上百万个手工焊点组成的庞大系统里,整台机器依然会因为那一两个随时可能出现的虚焊或金属疲劳松动,而瞬间瘫痪!”

  “而且,当电子信号在几米长的冗余铜线中来回穿梭时,产生的时间延迟和电磁串扰,会直接摧毁整个计算机的高频时钟节拍。”

  研究员放下粉笔做出了总结:“我们利用半导体解决了电子管极易损坏的问题,但随之而来的,是我们陷入了工程学上更加难以解决的引线数量的灾难。”

  这个问题,如同一盆冷水,无情地浇在了所有学者的头上。

  当基础元件缩小到一定程度,且数量呈指数级上升时,连接这些元件的导线和焊点,反而喧宾夺主,成了整个系统最大的累赘和最脆弱的故障源。

  计算机研究所的所长沈平坐在主位上,眉头深锁成了一个川字。

  他盯着图纸上那些代表着晶体管的黑色小方块,以及它们之间那错综复杂的连接线条,陷入了长久的沉思。

  会议室里安静得只有墙上挂钟的秒针在发出单调的“滴答”声。

  所有人都在绞尽脑汁,试图在缩小元件和增加接线这个死结中寻找平衡。

  时间一分一秒地流逝。

  “既然导线是累赘,焊点是故障的根源……”

  沈平缓缓抬起头,眼睛开始逐渐亮起光芒。

  “既然晶体管的本质,就只是在一块高纯度的硅片上,通过掺杂不同性质的杂质,形成了正负结区……”

  他站起身,几步走到黑板前。

  用白色的粉笔,在那些方块和乱麻般的线条外围,画了一个巨大的方框。

  “那我们为什么非要这么蠢?!”

  沈平转过身,看着会议室里的同僚们,提出了一个在当时看来极具科幻色彩,甚至有些天方夜谭的构想。

  “我们千辛万苦地提纯出一整块硅晶棒,然后费尽心机把它切成一个个只有黄豆大小的单独零件。封装好之后,再用笨重的铜线和焊锡,把它们重新连接起来。这简直是脱裤子放屁!”

  “我们能不能改变思路?把整个复杂的运算电路,直接做在一块完整的,平整的硅片上?!”

  沈平手指重重地点在那个代表整块硅片的大方框上,语速越来越快:

  “我们利用特定的化学气体腐蚀,配合微缩的光影投射方法,就像洗印照片那样,直接在这块硬币大小的硅片上,画出几百个,上千个晶体管的掺杂区域!”

  “不仅要画出晶体管,连同它们之间的导线,也不再使用实体的铜线!而是直接在这块硅片的表层,蒸发沉积上一层金属薄膜。用这层薄膜,将所有的元件在微观层面上无缝连接!”

  “让整个复杂的运算阵列,成为一个不可分割的,没有任何外部人工焊点的整体!”

  “我们可以将这种东西,命名为集成电路。”

  会议室里依然是一片安静。

  所有的数学专家、材料学专家、硬件工程师,都在脑海中推演着这个构想的可行性。

  在极微小的硅片上,雕刻出一座包含成千上万个元件的微型城市,且容不得半点灰尘和误差。

  这已经完全超出了传统机械加工的范畴,这需要精准的光学显微成像、高纯度特种化学感光胶、等离子级别的蚀刻技术等数十个尖端学科的极致配合。

  这是一项难度远超制造单个晶体管十倍,百倍的超级工程。

  但在这间大夏实验室里,没有一个人站出来提出反驳,也没有一个人嘲笑所长的异想天开。

  因为这些见证了大夏科技发展的学者们很清楚,物理定律没有说这条路行不通。

  这,就是大夏跨越算力极限的通天大道。

  “呼……”

  一名资深的硬件研究员打破了沉默。

  他翻开笔记本崭新的一页,拿起了钢笔。

  他在纸上写下了光刻机概念论证几个字。

  随后他抬起头,看向沈平,“所长,看来,我们又要去麻烦学宫里光学实验室和化学院的那帮老伙计了