第282章 选择五微米（1/2）

下午两点，长光所主楼二层的大会议室里，坐满了人。

长方形的会议桌旁，“星河计划”光刻组的核心成员与协助单位代表齐聚一堂。

长光所陈光远副所长坐在主位，左侧是宋颜教授、吕辰、谢凯，以及光机所光学部、精密机械部的几位负责人。

右侧则是哈工大的周工、上海机床厂的刘工、武水院的赵工，以及他们所带领的技术骨干。

室内烟雾缭绕，茶香与烟草味混合在一起。

桌上摊满了图纸、技术报告、计算草稿。

每个人的面前都放着一个厚厚的笔记本，钢笔或铅笔夹在指间，随时准备记录。

陈光远清了清嗓子，环视一周：“各位同志，咱们开门见山。今天这个会，就是要确定集成电路制造的工艺路线和技术指标。宋教授带来了清华-红星团队的设计方案，我们光机所这边也把家底亮一亮，大家一起讨论，定个调子。”

他顿了顿，声音沉稳：“咱们的目标很明确：要在下一次百工联席会议，也就是明年四月之前，拿出中国第一块可用的集成电路。不是实验室里的玩具，是能实际工作、能验证设计思想的产品。”

宋颜教授微微颔首，从公文包里取出一个用牛皮纸仔细包裹的文件夹。

他解开系绳，将里面的图纸一份份取出，平铺在会议桌中央。

那是“红星一号”计算器的集成电路设计图。

“这是我团团队历时三个月完成的初步设计。”宋颜教授的声音平静，“考虑到当前国内工艺水平的现实，我们做了两个方案。”

宋颜教授拿起其中一套：“方案一，是理想状态下的单片机方案。将所有功能集成在一块芯片上。包括键盘输入编码、控制逻辑、数据存储、算术运算、输出解码和显示驱动。整个系统需要集成两千多个晶体管。”

图纸上，一个个逻辑门用标准的符号标注，之间的连线如蛛网般密集而有序。

运算器部分被重点标注，那里需要完成加减乘除四则运算，逻辑最为复杂。

会议室里响起一阵低低的吸气声。

两千多个晶体管代表的挑战，不仅仅是设计上的，更是制造上的。

“方案二，”宋颜教授拿起另一套图纸，“是模块化方案。将系统功能分解到四块独立的集成电路上。”

“第一块，输入编码与控制芯片，负责将键盘信号转换为二进制码，并产生基本的控制时序。大约需要五百个晶体管。”

“第二块，数据存储芯片，采用静态随机存储器结构，能暂存中间计算结果。约三百多个晶体管。”

“第三块，算术逻辑单元，这是计算器的核心，完成所有运算功能。设计规模最大，六百余个晶体管。”

“第四块，输出解码与显示驱动芯片，将二进制结果转换为七段数码管所需的驱动信号。规模最小，一百四十个晶体管左右。”

宋颜教授抬起头：“两个方案各有优劣。单片机方案集成度高，理论上性能更好、功耗更低，但对制造工艺的要求也最高。模块化方案虽然需要多芯片协同工作，接口复杂些，但单个芯片的规模小了，制造难度相对降低，也便于测试和调试。”

他看向陈光远：“陈副所长，这两个方案，以长光所目前的光刻能力，哪个更现实？”

所有人的目光转向陈光远。

陈光远戴上老花镜，俯身仔细查看图纸，特别是那些标注了最小线宽、晶体管间距的关键区域。

光学部的张工、精密机械部的王工也凑过来，三人低声交换着意见。

会议室里安静下来，大家点着香烟等着。

五分钟后，陈光远摘下眼镜，揉了揉眉心。

“宋教授，诸位同志，”他语气严谨，“我先说说我们这边的现状。”

他示意张工将一份实验报告分发给大家。

“这是我们最新一批曝光测试的结果。在玻璃基板上，我们目前能稳定实现的线宽是五微米。注意，是‘稳定实现’——指的是成品率能达到百分之六十以上，线条边缘相对整齐，断线率控制在可接受范围内。”

报告上的显微照片被传阅。吕辰接过一张，凑近细看。

照片是在金相显微镜下拍摄的，黑白影像，分辨率不算高，但足以看清细节。

那是一组平行线条测试图形，标尺显示线条宽度约五微米。

线条基本平直，但边缘有细微的锯齿状起伏，像是手绘时笔尖的抖动。

在线条交汇处，有明显的圆角，而不是理想的直角。

“陈副所长，两微米呢？”谢凯忍不住问。

陈光远苦笑：“实验室环境下，偶尔能做到。但成品率不到百分之十，而且批次之间波动极大。可能今天这炉参数调好了，出来几片不错的；明天同样的参数，一塌糊涂。”

他顿了顿，加重语气：“关键在于‘稳定’和‘可重复’。实验室里灵光一现的成功，对工业化生产没有意义。我们要的是今天能造出来，明天还能造出来，下个月、明年还能造出来。”

哈工大的周工点头：“陈副所长说到点子上了。我们搞机械的也是这个理儿。实验室里调出一台精度惊人的样机不难，难的是批量生产时，每一台都能达到那个精度。”

上海机床厂的刘工、武水院的赵工等人也表示认同。

陈光远等大家说完，回到图纸上：“所以回到宋教授的问题。以我们目前五微米的稳定工艺水平，这个单片机方案，两千多个晶体管，按照设计图中的晶体管尺寸和间距推算，需要至少两微米的线宽才能容纳得下。五微米的话，芯片面积会大到不现实，功耗、性能都会出问题。”

他指着第二个方案：“而这个模块化方案，最大的一块芯片是算术逻辑单元，六百多个晶体管。我们计算过，如果用五微米工艺，芯片面积大约四毫米见方，虽然比理想情况大，但在可接受范围内。其他几块芯片面积更小。”

他抬起头：“我的意见是：暂时放下对终极精度的追求，先专注于可用性和一致性。我们接受五微米线宽，甚至在某些非关键区域，可以放宽到十微米。重点保证这个精度能稳定、可重复地实现。用这个工艺，先把方案二的四块芯片造出来。”

会议室里沉默了片刻。

宋颜教授缓缓点头：“我同意陈副所长的判断。临行前，刘星海教授也表示，科研不能只盯着最理想的目标，更要看清脚下的路。要先解决‘有无’问题，再解决‘好坏’问题。”

本章未完，点击下一页继续阅读。