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。”
他转向吕辰:“小吕是‘红星一号’的总设计,并且负责了芯片的定义和架构,你从应用角度,模块化方案能实现‘红星一号’的基本功能。”
吕辰起身行礼,走到会议室前沿的小黑板前,拿起粉笔。
“陈副所长,各位同志。从系统功能角度,模块化方案完全能够实现‘红星一号’的所有设计要求。”
他在黑板上画了一个简单的框图,四块芯片用方框表示,之间用箭头连接。
然后他从信号流开始,详细讲解了“红星一号”总体设计思路和各芯片单元的功能。
讲解完毕,吕辰总结道:“所以从功能完整性上说,模块化方案没有问题。唯一的代价是:因为分成了四块芯片,它们之间需要通过外部引线连接,这会引入额外的寄生电容和电阻,影响信号传输速度。同时,芯片面积总和比单片方案要大,功耗也会高一些。”
他顿了顿,语气坚定:“但这些代价,在现阶段是可以接受的。我们需要的是尽快验证集成电路设计的正确性,验证从图纸到硅片的整个制造流程是否可行。模块化方案降低了制造门槛,让我们有机会在明年四月前拿出实实在在的成果。”
陈光远连连点头:“说得好!先解决主要矛盾。我们现在的主要矛盾是什么?是集成电路在中国还是‘零’。我们要把这个‘零’突破,证明这条路走得通。至于性能优化、集成度提升,那是下一步的事。”
他看向哈工大的周工:“周工,你们机械部分,五微米精度的工作台,有把握吗?”
周工打开桌上的笔记本,翻到其中一页,上面密密麻麻记录着日期、温度、湿度、电压、工作台移动距离、实际定位误差、重复定位误差等数据。“陈副所长,这是我们团队过去半年积累的工作台测试数据。目前我们自研的蜗轮蜗杆传动工作台,在恒定温度、稳定供电的条件下,重复定位精度能做到正负三微米。”
他指着数据中的几处异常值:“但问题在于稳定性。你看这里,下午两点车间大功率设备启动时,电压有波动,误差就跳到八微米。这里,室温升高两度,热胀冷缩,误差又大了。”
周工合上笔记本,神情严肃:“所以我的想法和陈副所长一样:不追求极限精度,先保证基本可用。”
他加重语气:“而且这个精度要能持续,不能干两个小时就磨损超标。我们要做寿命测试,记录运行一千次、一万次后的精度衰减数据。根据数据改进设计,而不是凭感觉。”
上海机床厂的刘工也表示全力支持,当场就表示立即提供十套工作台传动部件,用于制造原型光刻机。
武水院的赵工分享了他们设计的‘三级稳压滤波’方案:第一级,用大功率稳压器将输入电压稳定在220伏±5%;第二级,给每台光刻机配独立的中功率稳压器,将波动压缩到±2%;第三级,在光刻机控制柜内部,再加一个小型精密稳压模块和LC滤波电路,最终输出波动可以做到±0.5%。”
这个方案比不上理想的纯净电源,但胜在实施快、成本低。
这些肯定的回答,让会议室里的气氛明显活跃起来。
当目标从“追求完美”调整为“先做出可用的”,那些看似无解的问题,突然都有了现实的解决方案。
陈光远当即拍板,定下了先在五微米工艺站稳脚跟,再攻关两微米,进军亚微米的战略决定。
他对宋颜教授道:“宋教授,我们正式决定,‘星河计划’光刻组,第一阶段目标定为:采用五微米工艺,实现‘红星一号’模块化方案四块芯片的制造和系统集成。时间节点:明年四月百工联席会议前,拿出可工作的样品。”
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