“拜材料教”的旗帜立起来了,香火也烧得旺,林见鹿近乎无限的资源支持和“失败豁免权”的承诺, initially 确实让实验室充满了近乎狂热的乐观情绪。每个人都摩拳擦掌,觉得凭借这样的决心和投入,攻克那些“卡脖子”材料,虽然艰难,但并非遥不可及。
然而,材料科学,这个被无数先行者验证过的领域,很快就用它冰冷而残酷的规律,给这群 mostly 来自不同背景的“信徒”们,结结实实地上了一课。它不像软件,可以通过快速迭代和 A/B 测试来优化;它更像是在无尽的黑暗中摸索,每一次实验都需要精密的准备、漫长的等待,而结果,往往是一记响亮的耳光。
**第一次重击:高纯度氖气提纯。**
王老带领的气体团队,瞄准了最先卡住他们脖子的高纯度氖气。他们选择了理论上可行的“低温精馏结合吸附纯化”路线。实验室里,造价高昂的低温精馏塔如同钢铁巨兽般矗立起来,各种管道阀门错综复杂。团队成员们穿着厚厚的防护服,在寒冷的设备间里一待就是十几个小时,小心翼翼地调控着温度、压力和流量参数。
第一次全流程实验,所有人都屏息凝神。当最终的气体样品被取出,送入精度极高的质谱仪进行分析时,屏幕上跳出的数据却让所有人的心沉入了谷底——**纯度:99.992%**。
距离芯片制造要求的 **99.999%(5N)** 以上纯度,看似只差了小数点后一位,但这一位,却如同天堑!意味着有难以计数的其他气体分子杂质残留,足以在纳米级的电路上造成致命的缺陷。
“没关系!第一次嘛,至少证明路线是通的!调整吸附剂配方,优化温度曲线!”王老强打精神,给团队鼓劲。
于是,调整,再实验。
第二次,纯度 99.993%。
第三次,99.994%。
第四次,因为一个阀门的微小泄漏,前功尽弃,纯度暴跌。
第五次,吸附剂意外中毒,整批材料报废……
每一次实验,都耗费巨资(特种气体、液氮、设备损耗),消耗着团队成员巨大的精力和期待。进步微乎其微,甚至经常倒退。那种感觉,就像推着巨石上山,刚有一点进展,石头又滚落回原地,甚至更靠下的位置。
**第二次重击:光刻胶配方探索。**
另一边,由一位年轻的海归博士李静带领的光刻胶团队,处境同样艰难。他们要攻克的是用于先进制程的 ArF 光刻胶。这玩意儿简直就是“化工领域的皇冠”,其配方涉及数十种化学物质(树脂、光酸产生剂、添加剂等)的精确配比和复杂的反应机理,牵一发而动全身。
李静团队基于文献和反向工程,设计了上百种不同的配方。实验室里,烧杯、量筒、搅拌器摆满了实验台,空气中弥漫着各种化学溶剂的混合气味,有些刺鼻,有些甜腻。
他们像炼丹师一样,小心翼翼地称量、混合、搅拌、过滤,然后在硅片上涂布、前烘、曝光、后烘、显影……最后把硅片塞进那台价值千万的电子显微镜下,屏住呼吸观察线条图案。
结果,大多惨不忍睹。
有的配方,显影后线条直接“融”掉了,像融化的巧克力。
有的配方,线条边缘粗糙得像狗啃的,根本达不到纳米级精度要求。
有的配方,出现了诡异的“ footing ”(脚部展宽)或“ T-top ”(顶部变宽)缺陷。
甚至有一次,因为一个组分的纯度不达标,导致整批光刻胶在曝光时发生了剧烈反应,差点酿成安全事故。
失败,失败,还是失败。实验记录本上,密密麻麻写满了“线条坍塌”、“分辨率不足”、“缺陷密度过高”之类的字眼,红色的“FAILED”印章盖了一页又一页。
**低落的士气。**
几个月过去了,烧掉了数以亿计的资金,实验室里堆满了失败的样品和写满沮丧的实验记录,但实质性的突破,依然遥不可及。
最初的狂热和乐观,被日复一日的失败消磨殆尽。实验室里的气氛,从最初的热火朝天,逐渐变得沉闷、压抑。
团队成员们眼里的光,慢慢黯淡下去。黑眼圈和疲惫的神色,成了每个人的标配。以前吃饭时,大家还会激烈地讨论技术方案,现在,常常是默默地扒拉着饭菜,相对无言。
李静博士原本是个极其自信、甚至有些傲气的人,现在却常常一个人对着电子显微镜下那丑陋的线条图案发呆,眼神里充满了自我怀疑和茫然。她开始大量地掉头发,办公室里总能扫出一小撮。
连最坚韧的王老,也时常看着那台冰冷的精馏塔叹气,喃喃自语:“难道……这条路真的走不通吗?”
一种无形的、名为“绝望”的病毒,开始在“拜材料教”的信徒们中间悄然蔓延。他们开始怀疑林见鹿描绘的蓝图是否只是空中楼阁,怀疑自己是否真的有能力完成这“不可能的任务”。
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