第1623章 超分辨率光刻

栾文杰的视线凝固在屏幕上最后那个清晰的“Group 11, Element 4”标识上,仿佛时间都要凝滞了。

173nm——

短暂的兴奋尽头过去之后,他不由得开始思考起这个数字背后的深层含义。

衍射极限,是光学系统中由电磁波衍射效应形成的分辨率理论上限,是光的波粒二象性的延伸。

如果往大了说,甚至可以算是现代物理学、乃至现代科学的基石之一。

而刚才发生在眼前的那一幕,似乎轻而易举地就把这块基石给粉碎了。

面对此情此景,任何一个了解过科学史的人都会马上想起一个多世纪以前。

那次粉碎了经典物理体系的进步。

“常院士……”

刚一开口,栾文杰差点被自己干涩的声音给吓到。

喉头滚动了几下之后,才找回原本的感觉。

“你跟我透个底……”他微微凑上前来,小声问道:“咱们这现代物理学的天空上,是不是又飘过来两朵‘乌云’?”

显然,栾文杰试图让自己的问题轻松一些。

但显然失败了。

反倒是常浩南脸上浮现出一丝笑意,半开玩笑地回应道:

“栾主任,我对气象学可没什么研究,更不会预报天气。”

然而,对方的神色反而更加严肃。

“我是认真的,常院士,您应该明白我的意思。”

他向前一步,目光灼灼地盯着常浩南:

“这结果……这已经不是在乌云边缘试探了,如果没有足以撼动现有物理定律的新发现,怎么可能让一块透镜的分辨率……这样轻易地超越了衍射极限?”

常浩南当然能理解对方的震撼。

实际上,在他第一次从理论上推导出这种可能性的时候,也觉得自己和爱因斯坦之间肯定有一个错了。

但后来发现并不是。

俩人都是对的。

“栾主任,您只说对了一半。”他轻轻摆了摆手:“实际在这个系统里,真正负责成像的,并不是传统意义上的‘一块透镜’。”

说罢,他没管栾文杰依旧困惑的眼神,只是对旁边的栗亚波示意:“亚波,把遮光罩撤掉。”

栗亚波立刻上前,小心翼翼地移开了那个黑色的圆柱形遮光罩。

平台上的景象瞬间一览无余。

“从光学模型上来说”常浩南指着暴露出来的核心区域,“是两块透镜,共同构成了这个突破极限的成像系统。”

栾文杰立刻凑近,几乎把脸贴到了光学平台上方,仔细端详着:

一块看似平平无奇、表面光洁的平面透镜。

以及,紧挨在它后面放置的一块……半透明的平板?

“就是它?”栾文杰指着那块平板,又看了看远处的成像屏。

“不不不……”常浩南摇头,“后面这个是成像平板,我说的另一块透镜,实际上是指这个系统中的气体。”

栾文杰似乎有点明白了:

“所以刚才的光,是先经过透镜照射到这块平板上成像,然后平板上的像……再被那个成像屏接收并显示出来?”

“正是如此。”常浩南点头赞许栾文杰的敏锐观察,“当然那个成像屏也可以阻挡光路,以免高强激光束射出测试范围,对其它设备或者人造成影响。”

栾文杰下意识伸出手,想要在透镜和平板旁边比划一下。

但旋即想起这东西恐怕不能乱碰,于是又缩了回去问道:

“那为什么要把成像平板紧贴着透镜放?”

“实际上是有缝隙的,大约1.5微米。”常浩南用手势比划了一个极其微小的距离,“只是肉眼难以分辨罢了。”

他戴上特制的防静电手套,极其小心地取下了那块位于透镜和平板之间的核心平板——那才是真正的成像元件。

然后,开始回答对方最开始的问题。

“衍射极限之所以存在,根本原因在于传统透镜无法将光聚焦到一个小于半波长的区域。”

常浩南将那块特殊的平板捏手中,展示到栾文杰面前:

“但我们的思路是,让光线在一组折射率绝对值相等但符号相反的材料界面上发生‘负折射’。”

他指向透镜和手中的平板:

“具体说,就是让从目标物体上发散出来的光线,在我们这块由负折射率材料制成的平板上实现聚焦,理论上就能绕过衍射极限的束缚,真正实现完美成像。”

说话间,目光扫过屏幕上那不太清晰的173nm分辨率靶标图案。

于是又补充道:

“当然,实际操作中,材料的虚部损耗和界面阻抗不匹配的问题会引入损耗,影响倏逝波的传输距离和最终的分辨力,所以还做不到理论上的完美成像……但把有效成像分辨率压缩到衍射极限的一半左右,就像刚才看到的那样,还是非常轻松的。”

“如果使用频谱宽度更窄、更纯净的光源,结合材料工艺的进一步优化,大概还能进一步推到四分之一。”

栾文杰站在原地感觉大脑里像是经历了一场信息风暴。

常浩南的解释每一个字他都听见了,但那些术语——“负折射”、“倏逝波”、“阻抗匹配”、“虚部损耗”——组合在一起,却形成了一个他难以在短时间内完全理解和消化的全新物理图景。

那种感觉,不是简单的“不懂”,而是认知框架被强行拉伸、甚至局部撕裂的冲击感。

这比单纯看到突破极限的结果更让他心神震动。

足足有半分钟,他只是看着常浩南手中的那块平板,又看看屏幕上清晰的图像,嘴唇动了动,却没能发出声音。

作为工建委主任他深知这种颠覆性技术的战略价值,但正因如此,那份源于未知的沉重感才更加强烈。

不过,哪怕这周围没有外人,如此目瞪口呆的样子也不适合维持太长时间。

“咳咳……”

栾文杰清了清嗓子,准备暂时略过光学理论部分,将话题拉回到更务实的层面:

“常院士,我明白了……嗯,至少明白这意义非凡。”他指指屏幕,“这个测试结果……我能不能拷贝一份带回去?向上级汇报时,这个直观的证据比任何语言都更有说服力。”

常浩南却摆摆手:

“栾主任,这个测试作为原理验证是成功的,但作为向非专业人士展示的材料,还是太抽象了。”

华夏的决策层多数是理工科出身不假,但几十年远离一线技术工作,未必还能想起来多少具体的知识。

他把手中的镜片放回原位,继续道:

“我计划用我们基于负折射原理制作的透镜,和一块传统PMMA(有机玻璃)透镜,同时对一幅专门设计的、包含200nm线宽特征的复杂微结构图案进行曝光成像,然后用原子力(AFM)显微镜对二者的成像结果进行表面形貌扫描。”

“到时候,把AFM扫描出来的三维形貌图并排放在一起——一边是细节清晰、边缘锐利的图像,另一边是糊成一团、根本分辨不出结构的‘马赛克’……视觉冲击力会更强。”

这个方案显然经过了深思熟虑,哪怕不懂物理的人,也能一眼看出差别。

“好!这个好!”栾文杰想象着那两幅对比鲜明的图像,紧绷的神经终于舒缓了一些, “非常直观!那我就等着你这边的AFM对比图了!”

(本章完)

第1624章 要不要给你派一个排?

参观完两个震撼性的测试项目,一行人终于离开了地下测试中心,站在火炬实验室主楼门口,重新沐浴在初冬午后略带寒意的阳光下。

冷风一吹,栾文杰感觉头脑清醒了不少。

先前因技术突破带来的巨大冲击和随之而来的对贸易冲突的担忧,此刻已被一种强大的信心取代。

亲眼目睹的成果,就是最硬的底气。

他下意识地环顾四周。

火炬实验室园区绿化很好,几栋现代化的实验楼错落有致,远处有安保人员在不显眼的位置值守,整体环境显得安静、整洁而有序。

然而,这种平静的景象,却让他心里莫名地升起一丝不安。

那些刚刚在无尘室里看到的、关乎国运的“小东西”,价值实在无法估量。

“常院士,”栾文杰转过头,语气带着前所未有的郑重,“你看……火炬实验室现在的安保力量,是不是需要再加强一下?”

他顿了顿,似乎在斟酌措辞:

“我的意思是,向上面申请,专门调一个PAP排过来驻防?级别可以搞得高一点。”

常浩南看着栾文杰眼中那丝挥之不去的、近乎患得患失的紧张,不禁莞尔:

“栾主任,我对京城的治安环境,还有咱们安全部门现在提供的保卫力量,还是很有信心的。”

他语气轻松,带着点调侃:

“当然,您要是觉得有必要再加强一下安保力量,我个人也没意见,毕竟安全无小事嘛……权当求个心安。”

可惜,栾文杰此刻完全没听出话里的玩笑意味,反而像是得到了某种确认,非常认真地点点头,自言自语道:

“对,安全无小事!特别是你们这里!我回去就协调!”

常浩南嘴角不由自主地抽动了几下,露出有些难绷的表情。

他其实想吐槽,如果情况已经严重到十几个保卫局的同志都控制不住的话,那再多三十来号人也不会有什么本质区别。

但想了想还是没开口。

就像刚才说的。

权当求个心安。

但栾文杰却觉得还不抬头,又抛出一个更核心的问题。

“还有刚才那种负折射材料……Ga-Ge(0001)是吧?这种材料的成品包括相关的配方、工艺参数、测试数据……保密等级是不是也得相应提高?”

他的语速越来越快,甚至透出了几分焦虑。

“我的想法是,设定一个极其严格的‘限制知悉范围’,非核心、非必须接触的人员,一律不得接触实物!相关的研究人员和工程师,密级也要相应提高审查标准!”

这一次,常浩南却没有再当老好人。

而是态度明确地摇了摇头:

“栾主任,关于这个,我有不同看法。”

栾文杰脸色微变,但还是没有抢话,示意常浩南先解释。

“光刻机的物镜组终究只是一个子系统,最终要交付给上沪微电子(SMEE),由他们完成整机的集成和调试,然后整机还要交付给华芯国际,用于实际的晶圆流片生产。”

常浩南双手半举,不断扩大着比划的范围,条理清晰地分析道:

“在这个链条上,涉及的单位和人员层级很多……您知道,其实对于限制级的材料和技术,我们国家目前其实已经建立了一整套比较完善、运行多年的内部规定和法律法规。”

“从材料的加工损耗比例控制、边角料的回收处理流程,到涉密人员的审查和管理制度,都有明确、细致的规章可循,而且都是在长期实践中形成的平衡点。”

常浩南看向栾文杰:

“如果在这个基础上无限制加码,那么在安全层面带来的边际收益会非常小,反而会大大增加各个协作环节的沟通成本,拖慢研发验证的进度,最终影响到整个ArF-1800光刻机项目,乃至后续流片生产的时间表。”

“这属于典型的得不偿失,我们追求的是又快又稳地形成战斗力,而不是把自己锁进一个绝对安全但寸步难行的保险箱里。”

栾文杰眉头依然没有完全舒展。

很明显,他内心的担忧并未完全消除:

“常院士,你说的道理我都懂,流程繁琐确实影响效率,但是……”

他深吸一口气,目光重新扫过火炬实验室的主楼:“这种材料对于我国半导体产业、对于整个高新技术领域在未来几十年的意义……实在太重大了!”

“万一,我是说万一因为某个环节的疏漏,导致技术细节甚至实物样本流失出去……这个损失,我们承受不起!”

看着栾文杰脸上那犹如“护犊子”般的焦虑神情,常浩南露出会心一笑。

“这样的担忧可以理解。”他的语气带着安抚,但更多的是强大的自信,“不过,栾主任您可能把负折射材料体系……想得过于简单了。”

栾文杰表情一滞。

这样直白的说法,他已经挺长时间没听到过了。

但又无法反驳。

“Ga-Ge(0001)材料本身固然是核心,是基础。”常浩南解释道,“但光有材料,是远远不够的。”

他伸出一根手指:“如何利用这种具有颠覆性光学性质的材料,设计并制造出损耗率尽可能低、性能稳定可靠的实用化透镜组?这需要全新的设计理论和工艺路线。”

“第二,”他又竖起一根手指,“如何建立一套完整的、能够精确描述和预测这种材料与光相互作用的‘表面等离子体波导负折射理论’?这又是一项浩大的工程。”

“第三,”第三根手指竖起“怎样对构成透镜的金属-介质多层膜结构进行反复迭代、优化设计,以实现最优的性能?”

“第四,怎么才能结合‘波导谐振腔’的物理特性,来增强倏逝波的强度并精确控制其传播,从而最大化提升成像效率和分辨率?”

“……”

常浩南把手收了回去,总结道:

“这些,才是我们真正意义上的护城河。”

“就算我们火炬实验室明天就把Ga-Ge(X)系列负折射材料挂到官网上面,直接标价出售成品……也绝不会有第二家机构或企业能够真正理解并成功应用它,制造出达到我们实验室水平、更不用说工程化水平的器件。”

这番话,连带着语气中的强大自信,终于彻底打消了栾文杰心中最后的疑虑。

他长长地、如释重负地舒了一口气,紧绷的肩膀明显松弛下来。

脸上露出了这段时间以来最轻松、最踏实的表情:

“既然你这么说,那我这心里……就算是彻底有底了!”

“有了这些突破性的成果,有了ArF-1800光刻机这张王牌,”栾文杰的语气变得坚定有力,“我们完全可以不去理会美国佬提出来的劳什子“和解方案”,让它见鬼去吧!”

心中的大石落地,栾文杰感觉一身轻松。

他转身准备走下台阶,去乘坐等候在旁的专车。

“我倒是觉得……”

常浩南的声音再次从身后传来。

栾文杰脚步一顿,有些意外地转过身:“常院士?还有事?”

常浩南目光投向远方,缓缓说道:

“仅仅做到‘不予理会’,被动地等待对方出招,然后见招拆招……我认为,这还不够。”

栾文杰微微眯起眼:“你的意思是?”

“制裁一旦启动,我们国内凭借完整的产业链和这些核心技术突破,或许可以做到基本不受影响,实现内循环。”常浩南分析道,“但制裁范围如果持续扩大、长期化,那么全球绝大部分国外市场,恐怕都没有我们这么强的抗压能力和完整的产业链支撑。”

“这些市场,终究会受到冲击和干扰。国际间的正常贸易和技术交流会被严重扭曲。”

他收回目光,看向栾文杰:“过去近二十年,我们国家的许多重大科技和工程项目,都深度融入了全球产业链和市场体系。无论是原材料、关键设备的采购,还是产品的出口,都高度依赖这个体系。”

“如果这场由美国挑起的科技经贸冲突,最终演变成旷日持久的、全方位的对抗……”

常浩南的语气变得低沉:

“那么,对于我国后续的技术进步速度、产业升级步伐,乃至综合国力的持续健康发展,都会产生不可忽视的、长期的负面影响。我们需要争取的是时间和发展空间,而不是陷入消耗战。”

栾文杰沉默了足有十几秒钟。

最终,他没有再往下走,反而重新迈上了一级台阶,回到常浩南身边:

“那就是……要主动出手反制了。”

并非疑问句,而是肯定句。

显然,这个选择也是早就出现在了他的脑海里。

常浩南点点头,这正是他的想法。

“那么,反制的领域选择就至关重要了。”栾文杰迅速进入状态分析着眼前的难点,“我们国家各门类工业品的进出口情况相对均衡,很难找到一个对我们自身影响很小,却能精准重创美国核心产业或民生的领域。”

“如果选择靠近终端消费的下游产品,打击面太广,容易伤及无辜的第三方,也容易引发全球供应链的连锁反应,反噬我们自身。”

“如果选择原理终端产品的上游原材料或核心元器件领域,”他继续分析,“美国人同样很容易通过转口贸易、第三国贴牌等方式进行规避,而且凭借其庞大的盟友体系和金融霸权,他们的操作空间还比当年的我们更大。”

这是一个两难的选择。

既要打痛对方,又要尽量减少自身损失和避免伤及无辜,难度极高。

(本章完)

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