第281章 光学圣地（2/2）
第二天清晨，起床铃响。
吕辰拉开窗帘，东方天际泛着鱼肚白，园区路灯还亮着，几个早起的人影已在主楼前走动。
早饭后，众人开始参观，第一站是光学加工车间。
推开厚重的隔音门，一股混合着冷却液、抛光粉和金属的气息扑面而来。
车间灯火通明，一排排抛光机轰鸣运转。
每台机器前站着工人，身穿深蓝色工装，专注地观察镜片与抛光模的接触，不时添加乳白色的抛光粉悬浮液。
“这是古典抛光法。”张工介绍，“工人靠手感控制压力、速度和抛光时间，最终要让表面粗糙度达到纳米级。”
操作工人是个四十多岁的老师傅，眼神专注得像在雕琢艺术品，他双手轻扶抛光模边缘，通过细微调整控制抛光压力分布。
车间墙上贴着巨幅质量控制标准：
透镜中心偏差：不得大于0.5秒
面型精度：λ\/10（λ=632.8n）
表面粗糙度：Ra≤1n
这些数字背后是近乎苛刻的精度要求。
0.5秒的角度偏差，相当于在100米距离上偏差不到0.25毫米；λ\/10的面型精度，意味着镜片表面起伏不能超过63纳米——不到头发丝直径的千分之一。
哈工大的周工，拿起一台振动测量仪贴在机架上。
他指着手持仪表的指针，对吕辰等人说道：“我们怀疑工作台定位精度不够，部分原因是抛光机振动传导。你看这读数，机器一开，基础振动就传到整个车间。虽然光刻机有隔振地基，但低频振动很难完全隔离。”
陈光远叹气：“这是老问题了，厂里机床多，重型设备一开，地面都颤。我们抛光最怕这个，一震，镜片表面就出波纹。”
“想过主动隔振吗？”宋颜教授问。
“想过，但成本太高。”周工摇头，“一套气浮隔振平台，得进口，外汇批不下来。我们现在用橡胶垫加弹簧，效果有限。”
离开光学车间，下一站是装调实验室。
实验室里，几张庞大的花岗岩光学平台占据大部分空间。
平台上，复杂的系统正在装调：激光器、透镜组、反射镜、分光棱镜……构成一条条精密光路。
科研人员趴在平台旁，眼睛紧贴自准直仪或显微镜目镜，一只手缓缓旋转微调旋钮。
动作轻柔得仿佛呼吸重一点都会影响精度。
一位位三十来岁的女科研人员在旁边记录着数据，上海机床厂的刘工拿把笔记本拿了起来，上面密密麻麻写满了数据：温度、湿度、调整步骤、检测结果……
刘工指了指笔记本：“受你昨天的启发，我觉得应该系统记录。你看这位女同志，她调这个光谱仪系统已经三天了。我问她调了什么、为什么这么调，她只能说‘感觉’。这不行，经验必须能传递。”
女科研有些不好意思：“刘工说得对。我们光学装调，很多时候确实靠‘感觉’。看干涉条纹的形状，就知道哪里高了低了。但要说清楚为什么，难。”
“那就从记录开始。”陈光远强调，“每次装调，记录下所有可量化的参数：室温、湿度、每个调整螺丝转了多少度、调整前后的干涉条纹变化。时间长了，数据多了，也许能找出规律。”
第三站是精密机械车间。
车间里机床轰鸣，空气中弥漫着切削液的味道。
这里加工的是光刻机原型机的机械部件。
车间中央，一台大型龙门铣床的工作台上固定着光刻机工作台基座，老师傅正用千分表测量平面度。
武水院的赵工表情严肃：“昨天晚饭后，我测了所里几个点的电压，波动比想象中大。你们看这个插座，标称220伏，实测在210到230之间跳。频率也不稳，49.8到50.2赫兹。”
“对光刻机影响大吗？”宋颜教授问。
“很大。”赵工说，“精密设备对电源质量极其敏感。电压波动会导致光源输出不稳定，曝光不均匀。频率漂移会影响同步电机转速，进而影响工作台定位。更别说突发的电压尖峰，可能直接烧毁控制电路。”
“所里没有稳压设备？”
“有，但老了，响应速度慢。”赵工叹气，“而且整个所共用一台大稳压器，不同设备互相干扰。我建议每台精密设备配独立稳压电源，但成本太高，所里还在考虑。”
旁边工作台上，几个年轻技术员正在组装蜗轮蜗杆传动部件。
蜗轮齿面光滑如镜，蜗杆闪闪发亮。
他们用汽油仔细清洗每一个零件，在放大镜下装配。
“间隙要调到2微米以内。”一个技术员低声说，“太紧会卡死，太松回程误差大。”
“温度补偿算了吗？”同伴问。
“算了，按20度基准做的。实际运行会发热，留了0.5微米膨胀余量。”
吕辰听着，心里点头。
这些考虑已触及精密机械的核心，不仅要静态精度，还要考虑动态运行中的温度、振动、磨损。
终于，他们来到此行的核心目标，第一代光刻机原型所在的实验室。
实验室保密等级更高，进入前要登记，交出笔记本，穿上白大褂和鞋套。
警戒线内，那台“大家伙”静静矗立。
它比想象中更大，整体像巨大的铁柜，长约两米，宽一米五，高约一人半。
暗灰色钢板外壳上有不少接线孔和观察窗。
机器上方伸出粗黑的电缆，连接墙上的配电柜。
旁边还有水冷机，水管蜿蜒连接到机器内部。
透过正面的厚玻璃观察窗，能看到内部结构：圆形的工作台，上方悬吊的镜筒，侧面的光源痕迹。
“整体结构半封闭。”陈光远介绍，“内部需保持洁净。操作时，把涂有感光胶的玻璃基板放工作台上，关门，抽真空或充氮气，然后曝光。”
张工拿来一块玻璃片放在显微镜下：“这是曝光测试结果。”
吕辰凑到目镜前。视野里是密密麻麻的线条图案，线宽约5微米。但线条边缘不直，有微小波浪起伏；宽度不均匀；有些地方线条断了。
“5微米线宽测试图形。”张工说，“问题很多：线条边缘粗糙，宽度波动超30%；局部断线；不同区域线条宽度差异——曝光不均匀导致的。”
王工指着另一块玻璃片：“这是两次曝光的结果，先刻水平线，再刻竖直线，理论上应形成完美网格。但你们看。”
吕辰再看，水平线和竖直线交叉形成网格，但交叉点不对齐，有的偏移，有的完全错开，网格歪歪扭扭。
“平均偏移3微米，最大8微米。”王工叹气，“这个误差对集成电路是致命的。”
陈光远总结：“工作台定位重复精度不够；温度变化导致热胀冷缩；振动干扰……很多问题理论上知道解决方案，但实际做起来，要材料、要工艺、要设备，更要时间和经验。”
实验室安静下来，只有原型机内部隐约的风扇声和水冷机运行声。
这是中国第一代光刻机雏形，粗糙、不稳定、精度有限，但它代表一种方向，一种从无到有的突破。