“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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