第一百七十三章 总师大大
“郑总师,”孙宇的眉头紧紧锁起,“你说的这些……特别是那个内圆切割和化学机械抛光,我们现有的技术资料里,根本就没提到过。你是从哪里知道的?”
这个问题,正是所有人心中最大的疑问。郑昊所展现出的知识,已经远远超出了“从国外资料里看到”所能解释的范畴。他就像一个来自未来的先知,总能精准地指出前路上每一个看不见的陷阱。
郑昊心中早有准备。他不能解释自己来自未来,只能用一个半真半假的理由来搪塞。
“我之前翻译的那些德语资料里,有一部分是关于半导体设备制造的。其中提到过一些概念性的东西。”郑昊的表情坦然而诚恳,“但更多的,是我个人的一些推演和设想。”
他指着黑板上的流程图,开始了他的“表演”。
“比如这个内圆切割机。我分析了传统外圆切割的受力模型,发现锯片在高速旋转时,会因为离心力和切削阻力产生径向的微小形变,这是导致切割精度下降的根本原因。那么,如果我们把受力方式反过来呢?让刀刃在内圈,通过外部施加张力来对抗形变,是不是就能得到一个更稳定的切割系统?这是基于力学原理的纯粹推导。”
“还有化学机械抛光,”郑昊继续道,“单纯的机械研磨,无论磨料多细,都会在表面留下划痕和应力损伤。单纯的化学腐蚀,又无法保证表面的宏观平整度。那么,把两者结合起来呢?利用化学腐蚀软化表面原子层,再用最轻柔的机械力把它抹掉。一个负责犁地,一个负责收割,理论上,就能实现原子级的平滑。”
一番解释下来,逻辑严密,丝丝入扣。他将自己脑中来自未来的成熟技术,用这个时代能够理解的科学原理,重新“发明”了一遍。
周煜、孙宇和钱浩听得目瞪口呆。他们看着郑昊,眼神里除了敬佩,更多了一丝敬畏。
这个年轻人的大脑,到底是什么构造?他不仅能看到问题,还能透过现象,直抵物理和化学的本质,然后从第一性原理出发,构建出全新的解决方案。
这已经不是简单的技术水平高了,这是一种近乎妖孽的、上帝般的洞察力!
“我……我服了!”钱浩,这位一直对郑札有些审视的老技术员,此刻彻底放下了所有矜持,由衷地感叹道,“听君一席话,胜读十年书!郑总师,你就说吧,我们该怎么干!”
“对!郑总师,你指哪,我们打哪!”孙宇也激动地表态。
郑昊要的就是这个效果。他需要的不是一群被动的执行者,而是一群被点燃了思想火焰,能够主动创造的战友。
“好!”郑昊重重一点头,“那我们就分头行动!”
“周煜大哥,你的单晶生长攻关组,现在改名叫晶圆加工设备攻关组!你的任务最重,X射线定向仪的改造、内圆切割机的研发、化学机械抛光机的设计,这三台核心设备,我需要你把它们从图纸变成现实!我会把我的设计思路和草图都给你。”
“孙宇、钱浩,你们的任务,是研制配套的工艺!特别是研磨液和抛光液的配方。我们需要不同粒径的磨料,需要找到最合适的化学腐蚀剂配比。这是一项需要进行大量实验的精细工作。”
新的战斗,再次打响。
这一次,战场从充满化学品味道的反应车间,转移到了精密的机械加工车间和化学实验室。
周煜带领团队,开始了对那台老旧X射线衍射仪的“魔改”。他们按照郑昊提供的思路,设计了一套新的样品夹具和角度控制器,用步进电机和S曲线算法,实现了样品台的精密旋转和定位。
而内圆切割机的研发,则成了最大的拦路虎。核心的环形刀片,成了无法逾越的难关。他们尝试了国内能找到的最好的特种钢,用尽了各种热处理方法,做出来的刀片,要么太脆,一加张力就断,要么太软,大切割几片就卷刃。
整个项目,卡在了这薄薄的一片刀片上。
另一边,孙宇和钱浩的抛光液研制,也陷入了困境。他们试了上百种配方,始终无法达到理想的效果。抛光后的硅片,在显微镜下,总能看到密密麻麻的微小划痕,像一张丑陋的麻子脸。
时间一天天过去,项目组的气氛再次变得压抑起来。失败的阴影,笼罩在每个人心头。
就在所有人一筹莫展之际,郑昊再次展现了他上帝视角的威力。
一天深夜,他把满脸愁容的周煜和刘天柱叫到了办公室。
“周大哥,老刘,刀片的问题,我们可能走错方向了。”郑昊开门见山。
“我们一直在钢材本身上想办法,但有没有可能,问题不出在材料,而出在加工工艺上?”
他拿出一张草图:“我们现在的刀片,是整体冲压成型,然后再开刃。这会导致内应力分布不均。我有个想法,我们能不能试试电火花线切割技术,直接从一块淬火好的高硬度钢板上,把环形刀片给切出来?这样可以最大限度地保留材料的原始性能,避免二次加工带来的应力问题。”
电火花线切割!
这个词,对1971年的中国来说,还属于实验室里的前沿技术,很少有人想过把它用到这种精密的刀具制造上。
周煜和刘天柱对视一眼,都从对方眼中看到了震惊和恍然大悟。
“我怎么就没想到!”刘天柱一拍大腿,“我们电机组就有台实验性的线切割机床!我明天就去试!”
送走了两人,郑昊又找到了正在实验室里熬夜的孙宇。
“孙宇同志,抛光液的问题,我有个猜测。”郑昊指着实验记录,“你们的配方里,是不是忽略了pH值这个关键参数?”
“pH值?”孙宇一愣。
“没错。”郑—昊解释道,“二氧化硅磨料在不同的酸碱环境下,表面的电荷是不同的。只有在特定的pH值下,它才能和硅片表面形成一种微弱的静电排斥力,让磨料颗粒悬浮在液体中,均匀地作用于硅片表面,而不是直接砸在上面造成划痕。我建议,你们试试在抛光液里加入一些氨水,把pH值精确地控制在10到11之间。”
在抛光液里加氨水?这又是一个闻所未闻的思路。
孙宇半信半疑地按照郑昊的建议,重新配置了抛光液。
几天后,两声巨大的欢呼,几乎同时在不同的车间里响起。
刘天柱拿着一片薄如蝉翼、闪着寒光的环形刀片,冲进了办公室,激动得满脸通红:“成功了!郑总师!用线切割做出来的刀片,成了!”
紧接着,孙宇也跑了进来,手里举着一片用绒布托着的硅片,声音都在颤抖:“镜子!郑总师,你看!我们抛光出了真正的镜子!在显微镜下,完美无瑕!”
那片硅片,在灯光下,呈现出一种令人窒息的完美。它的表面光滑得仿佛不是固体,而是一滴静止的、凝固了光线的水珠。
整个“长城一号”项目组,再次沸腾了!
郑昊,又一次用他那神乎其技的“推演”,解决了看似不可能解决的难题。团队成员们看着他的眼神,已经无法用言语来形容。如果说之前是敬佩和敬畏,那么现在,则带上了一丝近乎信仰般的狂热。
他们坚信,只要有郑昊在,就没有攻克不了的难关。
而他们不知道的是,郑昊此刻心中,却悄悄松了一口气。他的“上帝视角”并非万能,他只是知道正确的方向。而将方向变成现实的,正是眼前这群可爱又可敬的战友们,夜以继日的汗水和拼搏。
晶圆加工的难题被攻克,标志着“长城一号”项目最艰难的基础建设阶段,宣告完成。项目组拥有了从高纯硅料到合格晶圆的全流程自主生产能力。
这消息如同一阵春风,迅速吹遍了四机部和计委的各个角落。李伟业总工挺直的腰杆,比以往任何时候都更硬朗。他现在逢人便说:“想要参观我们中国人自己的晶圆生产线吗?来我们青华园看看!”
秦志处长则忙着撰写一份份振奋人心的简报,将项目组的每一个突破,都详细地上报给领导。字里行间,充满了自豪和扬眉吐气。
然而,就在项目组准备向着下一个目标——光刻工艺发起总攻时,一个不速之客,却带着一盆冰水,兜头浇了下来。
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