钱立人的话,在小小的实验室里激起了层层涟漪。
“高校技术创新成果展?”研究生张伟的脸上露出一丝苦涩,“老师,就凭我们这几个人,这堆破烂,能拿出什么新东西?别的学校,像燕京大学、旦旦大学,他们的实验室经费都比我们整个系还多。”
“是啊老师,”另一位研究生孙涛也附和道,“三个月时间太短了。我们连基本的实验条件都保证不了,搞创新……是不是太……”
他没把话说完,但意思很明显——
这不是他们怯懦,而是残酷的现实。
这些年,他们跟着钱教授,眼睁睁看着一个个雄心勃勃的计划因为设备故障、材料短缺或是经费耗尽而搁浅。
大家的锐气,早就被磨得差不多了。
“哼,还没打就先泄气,象什么样子!”钱立人教授朝他们一一瞪眼,“别人有钱有人,我们有脑子!穷,有穷的搞法!”
他转身走到那块写满了公式的黑板前,拿起粉笔,用力画了一个示意图。
“我们现在这台刻蚀机,用的是最简单的电容耦合等离子体(p)技术,靠上下两个平板电极产生辉光放电。”
“这种方式,等离子体密度低,不均匀,而且能量和密度耦合在一起,很难独立控制,所以刻蚀精度上不去。”
他一边说,一边在图上画着代表等离子体的杂乱线条。
“我的想法是,彻底抛弃这种老掉牙的设计!”
钱教授擦掉原来的图,重新画了一个更复杂的结构。
“我们设计一种新的反应室,引入一个外部的、多极的、并且可以高速脉冲的磁场!”
“利用这个交变磁场,将等离子体约束在晶圆片上方的一个特定局域内,形成高密度、高均匀性的等离子体团。”
“同时,通过独立控制晶圆片基座上的射频偏压,来精确控制轰击晶圆的离子能量!”
他越说越兴奋,粉笔在黑板上敲得“哒哒”作响。
“这样一来,我们就把等离子体的‘密度’和‘能量’这两个最关键的参数,进行了解耦!”
“我们可以用很低的能量,获得很高的刻蚀速率,同时还能实现极高的各向异性!”
“这在理论上,完全可以刻蚀出深宽比超过10:1的深槽!这是目前国内所有设备都做不到的!”
所有人都被钱教授这个构想给震住了。
张伟和孙涛张着嘴,半天说不出话来。
他们是专业人士,自然明白这个构想意味着什么。
如果真的能实现,这绝对是国内刻蚀技术领域一个里程碑式的突破!
但紧接着,巨大的困难就象一座大山,压在了他们心头。
“老师……这个想法太……太超前了。”张伟结结巴巴地说道,“脉冲多极磁场?这个电源要怎么设计?我们连一个象样的稳压电源都没有。”
“而且,这么复杂的磁场,如何保证它的稳定性和均匀性?“
“这需要大量的计算机仿真,我们系那台老掉牙的计算机,预约一次要一周,算一个简单的模型就要一整天……”
孙涛也补充道:“还有反应室的材料,高密度等离子体的轰击,对腔体材料的耐腐蚀性要求极高。我们上哪儿去找这种材料?加工也是个大问题。”
一个个现实的难题被抛了出来,实验室里刚刚燃起的一点热情,又被浇灭了。
钱教授脸上的兴奋慢慢褪去,取而代之的是深深的无力感。
他当然知道这些困难,这些问题,象一道道天堑,横亘在他面前,已经不是一天两天了。
然而,就在这片沉默中,付成开口了。
“教授,关于电源,我们一定要用一整个完整、复杂的脉冲电源吗?”
所有人的目光再次集中到他身上。
付成走到黑板前,拿起另一支粉笔,在钱教授的草图旁边画了起来。他的画图技巧很一般,但逻辑却异常清淅。
“如果,我们把这个复杂的脉冲电源,拆分成几个独立的、标准化的模块呢?”他一边画一边解释。
“比如,一个基础的直流高压模块,几个负责产生脉冲信号的数字逻辑模块,再加之一组用大功率晶体管做的开关数组模块。”
“这些模块,我们可以分开设计,分开制作,甚至可以找学校里其他专业的老师同学帮忙。”
他指着图上的小方块,“这样做,一来可以降低单个模块的设计和制造难度。”
“二来,就算某个模块坏了,我们也能快速替换,而不是整个电源都报废。”
“我们可以用我们现有的零件,像搭积木一样,把它拼出来。”
“虽然性能可能比不上一体化设计的,但实现‘有’和‘无’的突破,应该够了。”
这个“模块化设计”的理念,在这个时代,绝对是石破天惊的!
钱教授的眼睛瞬间就亮了。
他死死地盯着付成画的草图,嘴里喃喃自语:“模块化……对啊!我怎么就没想到!我总想着一步到位,要做就做个最好的,结果把自己给困死了!分开!对!就是分开!”
他激动得一把抓住付成的骼膊,象是抓住了救命稻草。
付成忍着骼膊上载来的疼痛,继续说道:“至于计算机仿真的问题。我昨天看了一些资料,传统的有限元分析法,计算量确实很大。”
“但是,如果我们不追求对整个腔体进行全尺寸仿真呢?”
“我们能不能创建一个简化的物理模型,抓住等离子体分布的主要影响因素,比如电磁场梯度和气体扩散效应。”
“然后用一种……嗯……迭代逼近的算法,先算出一个粗略的结果,再根据这个结果,对重点局域进行精细化计算。”
他说的这些,其实是后世仿真软件设计的一些基本思路,什么“自适应网格剖分”、“多物理场耦合的简化模型”,他只是用这个时代的人能听懂的语言,把内核思想“翻译”了出来。
他自己都不完全懂其中的数学原理,但他那20点的智力,让他能敏锐地抓住问题的本质。
“迭代逼近……简化模型……”钱教授的呼吸都变得急促起来。
他象个饿了三天的人看到了一桌满汉全席,虽然还不知道怎么下筷子,但那种震撼和狂喜,已经让他浑身颤斗。
这个思路,完全跳出了他现有的知识框架,却又隐隐符合最基本的物理逻辑!
如果这个算法真的可行,那计算量至少能减少一个数量级!
张伟、孙涛和陈默三人,已经完全看傻了。
他们像看怪物一样看着付成。
这真的是一个刚入学的新生吗?模块化电源设计?新的仿真算法?
这些东西,别说是本科生,就算是他们这些研究生,也是闻所未闻。
这家伙的脑子到底是什么做的?
付成心里也在打鼓,冷汗都快下来了。
他这完全是在“装神弄鬼”,把后世的一些概念拿出来唬人。
幸好他只说了思路,没让他现场推导公式,不然立刻就得露馅。
“太好了!太好了!”钱教授激动地在实验室里来回踱步,脸上的皱纹都舒展开了,“思路!我们现在最缺的就是新思路!付成,你给我们的,就是一条全新的路!”
整个课题组的士气,瞬间被点燃了。
原本压在心头的大山,仿佛被付成这几句话给凿开了一个豁口,透出了希望之光。
一波高额的青睐值入帐,让付成的心情也好了不少。
看来,这步险棋是走对了。
“好!就这么干!”钱教授一拳砸在桌子上,震得零件“哗啦”作响,“张伟,你和孙涛,负责电源模块的设计和材料清单!
陈默,你数学好,跟着付成,把那个仿真算法的思路整理出来!
我们分头行动,必须在三个月内,把原型机给我搞出来!”
“是!”
这一次,所有人的回答都充满了力量。
看着大家重新振作起来,付成也松了口气。
然而,他还没来得及高兴多久,实验室的门又被推开了。
来人是系办公室的王老师。
她的脸色比上次还要难看,一脸的凝重。
“钱教授,付成同学。”她的声音里透着一股不祥的意味,“孙主任让你们俩现在就去他办公室一趟。”
她顿了顿,补充了一句:“还说,把那封从学校总办转来的信,也带上。”