软件教父:从大学社团开始制霸

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第380章 光刻机专项完成

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周博士,部长转过头,看向身边的周振,虽然林院士刚才给我讲了硬件上的力大砖飞,但我这心里还是不踏实。咱们用193纳米波长的光源,硬要去完成等效7纳米的性能,这真的走得通吗?

他指了指大屏幕上那张密密麻麻的芯片版图。

部长,如果是单次曝光,当然不可能。光的衍射极限就在那里,这是物理铁律。周振的声音沉稳,带着一种技术人员特有的严谨,所以,我们必须采用多重曝光技术。

他在控制台上调出一张示意图。

打个比方,如果我们手里只有一支粗画笔,却要画出比笔锋还要细的线条,怎么办?

部长微微皱眉:怎么办?

我们可以画两次,甚至四次。周振的手指在空中比划着,利用线条之间的空隙,通过多次错位叠加,把不需要的部分切掉,或者把需要的线条凑出来。我们要做的等效7纳米工艺,需要用到自对准四重图形化技术。

四次……部长喃喃自语。

是的,四次。周振深吸一口气,这就好比是在一粒米上雕刻清明上河图,还要分四次下刀,每一次下刀的位置误差不能超过0.5纳米。只要有一次歪了,整张晶圆就废了。

他转身指向身后那群正在疯狂敲击键盘的年轻工程师。

外面的那些大家伙,那座楼一样的光刻机,是我们的大炮。它口径大、射程远、底盘稳。但是,要想把炮弹精准地打进蚊子的翅膀里,光有大炮是不行的。

周振的眼中闪过一丝傲然:我们EdA团队,还有这套计算光刻算法,就是这门大炮的瞄准镜。

在ASmL的路径里,他们依赖的是蔡司镜头的极致物理精度。而我们,依赖的是数学,是算法,是算力!

这时候,林星石开始进行最后的准备。

各单位报告情况。林星石的声音不大,通过麦克风清晰地传遍了每一个角落。

光源系统就绪!液冷循环温差控制在0.01度以内!

物镜系统稳定!地质微震监测数据归零!

双工件台自检完成!同步误差补偿模型已加载!

星火云算力通道全开!分配算力:800pFlops!

一连串的汇报声此起彼伏,如同战前的点名。

林星石走到指挥台正中央,目光扫过在场的每一个人,最后落在那个红色的物理启动按钮上。

这个按钮没有任何花哨的装饰,只是一个普普通通的工业开关。但所有人都知道,这一按下去,烧掉的不仅是电费,更是数以亿计的研发资金。

他没有任何犹豫,重重地按下了那个红色按钮。

启动!

没有传统机械启动时那种刺耳的轰鸣声,也没有齿轮咬合的金属撞击声。

透过监控屏幕,人们只看到那座巨大的光刻工厂微微颤动了一下。

紧接着,一阵低沉而宏大的声音从地底深处传来。

那不是机器的咆哮,而是大河的奔流。

哗——

那是数千吨超纯水在巨大的液冷管道中高速奔涌的声音。这声音经过特殊的声学设计,并不刺耳,反而带着一种令人心悸的压迫福仿佛有一条巨龙在建筑的血管里苏醒,正在输送着磅礴的能量。

大屏幕上的画面瞬间切换到了核心曝光腔室的内部监控。

当然,这是经过光谱转换的合成画面,因为人眼无法直接看到深紫外光。

在这个微观的世界里,一场精密到极致的舞蹈正在上演。

液膜系统介入。操作员报告。

只见晶圆表面,一股清澈透明的液体瞬间铺开。那不是普通的水,而是经过十几道工序提纯、去离子、脱气的超纯水。

在林星石设计的动态液膜系统中,这层水不再是静态的介质,而是一个活的。

监控数据显示,水的流速、厚度、表面张力正在以毫秒级的频率发生变化。

这是在做什么?部长紧盯着屏幕,忍不住问道。

林星石盯着数据流,语速飞快:光线进入水中会发生折射,这相当于提高了数值孔径。但静态的水会有热效应,会导致折射率不均匀。我们让水动起来,利用流体力学模型,实时调整液膜的形状,去抵消光路上的像差。

用水做透镜……还是动态的……部长感觉自己的认知被刷新了。

曝光开始!第一重图形化!

随着指令下达,数百道肉眼不可见的深紫外激光束,如同手术刀一般,切入了晶圆表面的光刻胶。

这一刻,星火云的算力峰值瞬间飙升。

在这一秒钟内,星火数据中心,数万颗服务器芯片同时满载,疯狂地计算着每一个光子的落点。

检测到局部热膨胀,坐标x:1204, Y:3055,偏移预测0.3纳米。

EdA算法介入,光罩图形实时反向修正。

双工件台微动补偿,左移0.3纳米。

屏幕上的数据流快得连成了一道道残影。

这就是林星石所谓的暴力美学。

硬件精度不够?没关系。

机器有热胀冷缩?算出来,补回去!

镜片有微瑕疵?算出来,避过去!

机械传动有震动?算出来,抵消掉!

用无穷无尽的算力,去填平物理制造上的鸿沟。用软件定义的精度,去挑战硬件制造的极限。

整个控制室里鸦雀无声,只有键盘敲击的声音和那低沉的流水声交织在一起。

第一次曝光完成。

清洗。

沉积。

平坦化。

第二次曝光……

时间一分一秒地过去。从上午烈日当空,到黄昏日落西山。

对于普通人来,这只是几个时。但对于在场的工程师来,这简直比一个世纪还要漫长。

每一次曝光,都像是在走钢丝。四重曝光,就是要在钢丝上连翻四个跟头,还要稳稳地落在同一个点上。

部长一直没有坐下,他的腿已经站得有些发麻,但精神却处于一种极度亢奋后的疲惫状态。

第四次曝光完成!

进入刻蚀阶段!

离子注入完成!

退火完成!

当最后一到工序完成的信号灯亮起时,已经是晚上般。

第一批十二片晶圆,被机械臂缓缓送出了核心腔室,装入了特制的黑色防静电晶圆盒郑

但这还不是结束。

真正的审判,在测试车间。

走,测试车间。林星石转身,第一个走出了控制室。

测试车间里,气氛比控制室还要凝重。

几名身穿全封闭防尘服的测试工程师,正心翼翼地将晶圆放入自动测试机台。

探针卡扎下的瞬间,屏幕上开始跳出一行行红绿相间的代码。

每一个绿色的,都代表一个功能模块正常工作。每一个红色的,都代表着良率的损失。

周振死死地盯着屏幕,嘴唇微微颤抖。他在EdA行业干了一辈子,做过无数次流片,但从来没有像今这样紧张过。

一分钟。

五分钟。

十分钟。

测试机台的指示灯终于由闪烁变成了常亮。

一份详细的测试报告自动打印出来。

测试总监拿起报告,手抖得像是在筛糠。他看了一眼那个最终的数字,喉咙里发出了一声奇怪的声响,像是哽咽,又像是尖剑

他猛地抬起头,虽然隔着面罩看不清表情,但那双眼睛里全是泪水。

报告!他的声音嘶哑,带着破音,首批星耀tpUv4晶圆,电性测试完成!功能完整!

良品率……他深吸一口气,用尽全身力气喊了出来,良品率17%!

静。

死一般的寂静。

所有人都愣住了。

17%?

这个数字放在成熟工艺里,简直就是灾难,是要被开除的事故。

但在这种全新的、魔改的、挑战物理极限的工艺首秀上,在四重曝光这种地狱难度的叠加下,17%意味着什么?

意味着路通了!

意味着只要后续优化工艺窗口,调整参数,良率爬坡到50是时间和成本的问题!

成了……周振身子一软,差点瘫倒在椅子上,真的成了……

下一秒,巨大的欢呼声几乎掀翻了屋顶。

平日里稳重的工程师们相拥而泣,有人把帽子扔上了,有人跪在地上嚎啕大哭。

部长一把抓住了林星石的手。那双惯于在行政场合挥斥方遒的手,此刻却颤抖得厉害。

林星石……林院士!部长眼眶通红,语无伦次,你立大功了!你给国家立了大功了!

当晚上,七点整。

两位主持人身着正装,神情庄重中带着难以掩饰的喜悦。

“下面播报本台刚刚收到的重大消息。”

“我国在集成电路制造领域取得历史性突破!由科技部牵头,华夏工程院院士、星火科技总裁林星石担任总设计师的国家极紫外光刻机重大专项,今日在南都通过验收。”

画面随即切换到一座极具科幻色彩的巨大工业建筑。镜头扫过那如血管般奔涌的液冷管道,扫过精密的双工件台,最后定格在那枚刚刚诞生的晶圆上。

画外音激昂有力:“在林星石院士提出的工厂即机器创新理念指导下,科研团队集智攻关,成功攻克了浸没式光刻、多重图形化曝光等一系列核心技术难题。”

“经专家组现场测试,首批采用国产极紫外光刻机生产的等效7纳米制程芯片,各项性能指标均达到国际先进水平。”

“这标志着,我国已成功打破国外技术封锁,掌握了高端芯片制造的全套核心技术,正式跨入全球半导体产业第一梯队!”

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