第57章 700納米
對於亞微米級特徵尺寸的集成電路，普通的光學顯微鏡已經力有不逮，要使用測量型比長儀。
在各種科研活動中，像比長儀這樣的高精度測量儀器是必不可少的，又比如雷射干涉儀，這是光刻機研發所需的基礎工具，所以他們研究所一開始就設立了研發各種測量儀器的實驗室，幾年下來成果斐然。
如今，他們的測量儀器不僅自己用，還提供給了很多科研單位，幫了兄弟單位不少忙。
而測量型比長儀，跟投影式光刻機是同一時間立的項，歷經兩年，在去年年底才完成了研發工作。
值得一提的是，比長儀也分不同類型的，早期的是傳統光學比長儀，但其高度依賴人工操作，測量精度還是微米級別，顯然不可能測量亞微米級別的尺寸。
於是立項之初，徐衛國就直接瞄準了更先進的雷射比長儀，其測量精度可達納米級。
只是，這項技術是要以雷射干涉儀技術為前提的，而立項之初，雷射干涉儀還沒搞出來呢！
徐衛國只能一邊指導團隊成員先進行預研，攻克一些邊緣性的技術，一邊親自下場加快雷射干涉儀的研發。
直到一年半前雷射干涉儀搞出來，雷射比長儀的研發才進入快車道。
但即使如此，研發過程也很艱難，在徐衛國的幫助下還是花了這麼久，其複雜度可見一斑。
徐衛國拿著新鮮出爐的集成電路，交給了雷射比長儀的操作員。
操作員接過來，將其固定在比長儀的精密移動工作檯上。
隨後，使用光電顯微鏡進行自動瞄準，接著調節光路。
然後操作員需要根據實測的環境溫度、氣壓、濕度手動計算進行空氣折射率補償，最後啟動伺服電機，使其平穩的移動工作檯。
過了不久，測量結果出來了，直接顯示在旁邊的一台計算機上。
徐衛國立刻走上前，觀看結果。
0.7微米！
也就是700納米。
徐衛國鬆了口氣，跟設計指標一致。
當然，這還遠沒有達到步進式光刻機的性能極限，限制因素就是他們的精密加工技術水平不夠。
這個沒辦法，精密加工技術不是懂一些知識就能提高的，必須得在實踐中慢慢積累，一點點提升。
不過，需求本來就是技術進步最好的催化劑，只要持續不斷的投入嘗試，總會慢慢往前走的。
700納米特徵尺寸，這比上一代集成電路又前進了一大步！不，是往前飛了一大段。
單個電子元器件會縮小很多，允許他們將集成電路設計的更加密集緊湊，理論上說，他們已經可以製造出包含幾萬乃至十幾萬個電子元器件的超大規模集成電路。
但是，其實是沒那麼簡單的。
問題不在加工水平，而在設計。
畢竟，這年代的計算機性能弱的讓人髮指，更沒有設計軟體，是不可能在計算機上進行設計的。
數萬乃至十幾萬個電子元器件，都需要繪圖師在方格紙上手工繪製，他們要精確的繪製出每個電晶體的源極、漏極、柵極，以及所有電晶體之間的金屬連線。
就像當初新款計算器所用的集成電路，上面有超過五千個電子元器件，是幾十個繪圖師，花了三個月才設計完成。
而現在，他們要繪製的電子元器件數量要翻十倍，甚至幾十倍！那麼所消耗的時間當然也要乘以十或者更高。
考慮到熟練後效率會提高，但再怎麼提高，這個設計過程至少也得以年來計算。（歷史上英特爾的8086微處理器有29000個電晶體，花了兩年來設計）
當然，有人會說可以增加繪圖師人數來提高速度，但其實完全不可能。
原因很簡單，且不說優秀的繪圖師需要精通多學科的專業知識，本身其實是科研人才，培養起來很難。
就算能大批量培養繪圖師，但這些繪圖師各自畫出來的版圖最終是要緊密耦合的，包括連線、間距、電學規則，人數越多就越容易出現接口錯誤。
而這會兒又沒有自動化的設計規則檢查工具，只能人工檢查，一旦出現錯誤，檢查起來極其耗時。
最終的結果就是人越多越容易出錯，耗費在糾錯上的時間遠超過增加繪圖員所節省的時間。七八十年代的晶片設計團隊，基本都維持在幾十人的規模，就是這個原因。
後世之所以能把晶片設計團隊增加到數千人，原因是專業的EDA工具出現，很多步驟都可以自動完成，這才能把設計任務進行分解，並行開展。
說到底，問題的根源還是現在的計算機性能不行，沒辦法發展先進的設計工具軟體。但問題是，性能更高的計算機依賴高性能集成電路，又成了經典的先有雞還是先有蛋的問題。
好在，早在投影式光刻機研發之初，徐衛國就預料到了集成電路的集成規模會有一次大的飛躍。
科學院計算所那邊一直負責集成電路的設計工作，計算器所用的集成電路就出自他們之手，徐衛國很早就建議他們提前開始超大規模集成電路的設計。
如今，計算所那邊已經有兩個集成電路設計項目，是要用於下一代計算機的。其中一個是集成三萬個電晶體的微處理器，一個是包含十五萬個電子元器件的儲存晶片，其儲存容量可達恐怖的6KB。
當然，微處理器跟儲存晶片雖然都是集成電路，設計起來工作量差別還挺大的，儲存晶片內部是高度重複的單元陣列，所以工作量要小很多。
兩者集成規模差五倍，但預計完成設計所消耗的時間是差不多的。
計算所那邊的設計工作開始於兩年前，徐衛國在初期提供了一些關鍵設計思路，據他所知，項目已經離完成不遠了。
隨後，他電話聯繫了計算所的領導，向對方通報了新一代集成電路製造設備研製成功的消息，並詢問他們兩款集成電路的設計進度。
得到的結果是，微處理器大概還要兩個月，儲存晶片則要三個月，跟徐衛國預計的差不多。
在各種科研活動中，像比長儀這樣的高精度測量儀器是必不可少的，又比如雷射干涉儀，這是光刻機研發所需的基礎工具，所以他們研究所一開始就設立了研發各種測量儀器的實驗室，幾年下來成果斐然。
如今，他們的測量儀器不僅自己用，還提供給了很多科研單位，幫了兄弟單位不少忙。
而測量型比長儀，跟投影式光刻機是同一時間立的項，歷經兩年，在去年年底才完成了研發工作。
值得一提的是，比長儀也分不同類型的，早期的是傳統光學比長儀，但其高度依賴人工操作，測量精度還是微米級別，顯然不可能測量亞微米級別的尺寸。
於是立項之初，徐衛國就直接瞄準了更先進的雷射比長儀，其測量精度可達納米級。
只是，這項技術是要以雷射干涉儀技術為前提的，而立項之初，雷射干涉儀還沒搞出來呢！
徐衛國只能一邊指導團隊成員先進行預研，攻克一些邊緣性的技術，一邊親自下場加快雷射干涉儀的研發。
直到一年半前雷射干涉儀搞出來，雷射比長儀的研發才進入快車道。
但即使如此，研發過程也很艱難，在徐衛國的幫助下還是花了這麼久，其複雜度可見一斑。
徐衛國拿著新鮮出爐的集成電路，交給了雷射比長儀的操作員。
操作員接過來，將其固定在比長儀的精密移動工作檯上。
隨後，使用光電顯微鏡進行自動瞄準，接著調節光路。
然後操作員需要根據實測的環境溫度、氣壓、濕度手動計算進行空氣折射率補償，最後啟動伺服電機，使其平穩的移動工作檯。
過了不久，測量結果出來了，直接顯示在旁邊的一台計算機上。
徐衛國立刻走上前，觀看結果。
0.7微米！
也就是700納米。
徐衛國鬆了口氣，跟設計指標一致。
當然，這還遠沒有達到步進式光刻機的性能極限，限制因素就是他們的精密加工技術水平不夠。
這個沒辦法，精密加工技術不是懂一些知識就能提高的，必須得在實踐中慢慢積累，一點點提升。
不過，需求本來就是技術進步最好的催化劑，只要持續不斷的投入嘗試，總會慢慢往前走的。
700納米特徵尺寸，這比上一代集成電路又前進了一大步！不，是往前飛了一大段。
單個電子元器件會縮小很多，允許他們將集成電路設計的更加密集緊湊，理論上說，他們已經可以製造出包含幾萬乃至十幾萬個電子元器件的超大規模集成電路。
但是，其實是沒那麼簡單的。
問題不在加工水平，而在設計。
畢竟，這年代的計算機性能弱的讓人髮指，更沒有設計軟體，是不可能在計算機上進行設計的。
數萬乃至十幾萬個電子元器件，都需要繪圖師在方格紙上手工繪製，他們要精確的繪製出每個電晶體的源極、漏極、柵極，以及所有電晶體之間的金屬連線。
就像當初新款計算器所用的集成電路，上面有超過五千個電子元器件，是幾十個繪圖師，花了三個月才設計完成。
而現在，他們要繪製的電子元器件數量要翻十倍，甚至幾十倍！那麼所消耗的時間當然也要乘以十或者更高。
考慮到熟練後效率會提高，但再怎麼提高，這個設計過程至少也得以年來計算。（歷史上英特爾的8086微處理器有29000個電晶體，花了兩年來設計）
當然，有人會說可以增加繪圖師人數來提高速度，但其實完全不可能。
原因很簡單，且不說優秀的繪圖師需要精通多學科的專業知識，本身其實是科研人才，培養起來很難。
就算能大批量培養繪圖師，但這些繪圖師各自畫出來的版圖最終是要緊密耦合的，包括連線、間距、電學規則，人數越多就越容易出現接口錯誤。
而這會兒又沒有自動化的設計規則檢查工具，只能人工檢查，一旦出現錯誤，檢查起來極其耗時。
最終的結果就是人越多越容易出錯，耗費在糾錯上的時間遠超過增加繪圖員所節省的時間。七八十年代的晶片設計團隊，基本都維持在幾十人的規模，就是這個原因。
後世之所以能把晶片設計團隊增加到數千人，原因是專業的EDA工具出現，很多步驟都可以自動完成，這才能把設計任務進行分解，並行開展。
說到底，問題的根源還是現在的計算機性能不行，沒辦法發展先進的設計工具軟體。但問題是，性能更高的計算機依賴高性能集成電路，又成了經典的先有雞還是先有蛋的問題。
好在，早在投影式光刻機研發之初，徐衛國就預料到了集成電路的集成規模會有一次大的飛躍。
科學院計算所那邊一直負責集成電路的設計工作，計算器所用的集成電路就出自他們之手，徐衛國很早就建議他們提前開始超大規模集成電路的設計。
如今，計算所那邊已經有兩個集成電路設計項目，是要用於下一代計算機的。其中一個是集成三萬個電晶體的微處理器，一個是包含十五萬個電子元器件的儲存晶片，其儲存容量可達恐怖的6KB。
當然，微處理器跟儲存晶片雖然都是集成電路，設計起來工作量差別還挺大的，儲存晶片內部是高度重複的單元陣列，所以工作量要小很多。
兩者集成規模差五倍，但預計完成設計所消耗的時間是差不多的。
計算所那邊的設計工作開始於兩年前，徐衛國在初期提供了一些關鍵設計思路，據他所知，項目已經離完成不遠了。
隨後，他電話聯繫了計算所的領導，向對方通報了新一代集成電路製造設備研製成功的消息，並詢問他們兩款集成電路的設計進度。
得到的結果是，微處理器大概還要兩個月，儲存晶片則要三個月，跟徐衛國預計的差不多。