第292章 扫描电镜(2/2)

顾赟激动地站起来:“我这就写报告,向所领导申请立项!不,我直接去找所长,今天下午就开协调会!”

这时,吕辰想起一件事:“关于温度控制……我们红星所正在研发‘红外测温’技术,可以非接触式测量物体表面温度,精度很高,响应速度快。”

他顿了顿,语气变得谨慎:“但这项技术,目前还处于保密阶段,主要面向国防和重点工业应用。”

顾赟立刻明白:“我懂。我会以真空所名义,正式向红星所提出技术协作申请,走正规渠道,报上级批准。如果‘红外测温’能用到我们的沉积系统上,实现在线监测基片表面真实温度,那将是革命性的进步!”

会议气氛热烈起来,三方人员围在黑板前,你一言我一语,讨论技术细节、分工方案、时间节点。

吕辰看着这些眼睛发亮的研究人员,心中感慨。

他们此刻讨论的,还只是一些简陋的辅助设备、粗糙的数据采集系统。

但在未来,这些尝试将催生出中国的第一代半导体工艺设备,从手动控制的cvd炉,到半自动的淀积系统,再到完全计算机控制的集群式薄膜生长设备。

从“老师傅的手感”到“工艺规范数据库”,从“观察浮子”到“质量流量控制”,从“估计厚度”到“在线膜厚监测”——这条路漫长而艰难,但今天,就在这间简陋的会议室里,第一步已经迈出。

会议持续到中午。

真空所食堂送来了午饭,高粱米饭、白菜炖豆腐、咸菜疙瘩。

大家就着茶水,一边吃一边继续讨论。

文昭南教授提出了一个想法:“宋教授,对于将工艺‘数据化’,我深表赞同。不过,我们现有的检测手段,无论是干涉法测厚,还是电测法测阻,得到的都是宏观、间接的‘结果’参数,无法反映薄膜生长过程中的微观状态变化。”

“我在想,我们能否设法做一个设备,结合我们真空所对电子束的控制经验,学和微弱信号检测方面的理论优势,共同研制一台,嗯,或许可以叫它‘电子探针表面分析以及北大、清华等学校在电子光仪’的原型机?”

他继续阐述道:“它的目标不一定非要达到原子级别的精度,而是专注于解决我们最头疼的几个问题,一是薄膜表面的真实形貌,是否平整、有无凸起或孔洞;二是微小区域的成分是否均匀,比如是否出现杂质偏聚。哪怕分辨率只能做到亚微米级,并能对几个微米大小的区域进行简单的成分激发和光谱分析,对我们理解工艺、建立‘参数-结构-性能’的关联,就是革命性的进步了。”

文昭南教授建议道:“这个目标,我觉得以‘星河计划’协调的力量,加上电子管厂在电子枪和真空部件制造上的经验,是‘跳一跳可能够得着’的。它既能作为未来更高级电镜的技术预研和人才培养,又能立即服务于我们当前工艺优化的迫切需求。你们看,这个方向是否值得探讨?”

这样一个提议,既解决了对“看见微观世界”的终极需求,又脚踏实地、目标合理。

吕辰内心震动,他语气带着压抑不住的兴奋:“文教授,您这个想法太关键了!一针见血! 我们刚才一直在讨论如何把‘艺术’变成‘科学’,但所有的‘科学’都必须建立在‘观测’的基础上。如果我们连薄膜表面到底是什么样子都看不清,里面的原子是怎么排列的都不知道,那所有的工艺优化都像是在蒙着眼睛调整一台精密的钟表。”

他走到黑板前,在刚才画的晶体管旁边,画出一个简化的sem原理图,电子枪、电磁透镜、扫描线圈、样品室、探测器。

“这不是一个独立的仪器,文教授。这是为我们整个‘星河计划’打造的‘工业眼睛’。光刻需要检查掩模版的缺陷,薄膜沉积需要观察膜层质量和界面,甚至未来检测芯片的失效点,都离不开它。您提议的,正是打通从‘工艺’到‘认知’最关键的一环。”

紧接着,他迅速将宏伟蓝图拉回到现实:“当然,我们不可能一上来就造出这样的电镜。但我们可以定一个清晰的、分阶段的目标,先造一台‘看得见’的机器。分辨率不追求纳米级,先做到亚微米级,能让我们看清薄膜表面的颗粒、裂纹和针孔,这已经比光学显微镜飞跃了一大步。”

宋颜教授也立刻意识到这个提议的极端重要性和可行性,他接过话头:“文教授这个提议,具有重大的战略意义。它不仅仅是真空所的需求,更是‘星河计划’全链条的共性需求。半导体所需要观察硅单晶的缺陷,长光所需要检测光刻镜头的污染和镀膜质量,我们集成电路实验室未来更需要它来分析失效机理。”

他快速勾勒出一个联合攻关的框架:“这件事,必须由‘星河计划’领导小组来牵头协调。清华和北大的电子物理、电子光学教研室有理论基础;长光所有最精密的光-机加工能力,可以负责镜筒和样品台的精密机械部分;真空所有真空系统和电子枪的经验;电子管厂能生产核心的阴极和高压电源;而我们红星所,可以贡献控制电路,以及系统集成的经验。这正是一次完美的‘全国一盘棋’协作。”

他看向顾赟和文昭南:“顾工,文教授,我建议我们今天就把这个设想作为一个正式的合作意向,写入会议纪要。我下午向刘星海教授和‘星河计划’领导小组汇报,申请将它列为紧急预备项目,协调各单位的顶尖力量组成‘电子光学仪器攻关协作组’。我们可以先从一个可行性研究和方案设计开始。”

顾赟当即提出具体启动方案:“好,既然宋教授负责申请项目,那我们这就立刻开始做事,不等全部批复。首先,拜托文教授联系北大和清华,尽快整理一份关于扫描电镜和电子探针的物理原理、核心参数、技术难点的最简报告,特别是电磁透镜的设计公式和像差理论。其次,我立即联系电子管厂,盘点我们现有哪些部件可以直接用或改造。”

他顿了顿:“我看,我们可以把最难的‘高分辨率成像’放一放,先利用电子管厂生产示波管的技术,制造一个简单的次级电子探测器。哪怕最初成像粗糙,只要能证实电子束轰击样品能产生可探测的信号,就是胜利的第一步。”

会议的气氛会从探讨具体工艺合作,瞬间升维到一项激动人心的国家级尖端仪器攻坚战的起点。

文昭南的提议像一颗火种,瞬间点燃了吕辰团队心中早已准备好的干柴。

这让他感到极大的鼓舞和欣慰,因为他发现自己的“远见”不仅被听懂了,更被一个拥有强大执行力和资源协调能力的团队接住了,并且瞬间被赋予了清晰的路径和国家的重量。

临走前,顾赟郑重地将三个木盒交给宋教授:“这是我们所能做出的最好的氮化硅、二氧化硅、金属铝薄膜样品,每种三片。还有我们历年的实验记录摘要副本。请带回红星所,作为合作的基础。”

“我们一定全力以赴。”宋颜教授握着顾赟的手,“回去后,我们立即组织团队,制定详细合作方案。”

“好!我们等你们的好消息!”

走出真空所,已是下午两点多。

冬日的阳光斜照在红砖楼上,给这座沉默的“战斗堡垒”镀上一层金色。