小说连载||心芯之火49

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心芯之火·第十一章 淬火(3)


二零二零年四月,华夏芯的十四纳米量产良率突破了百分之九十五。

比梁衡之预定的时间晚了将近一个月。但这一个月的延迟,不是因为技术问题,而是因为国产替代导致的磨合期阵痛。中微的刻蚀机在连续运转五百小时后,射频电源出现了一次故障,导致整批晶圆报废;北方华创的薄膜设备在切换工艺配方时,温度稳定性不如Applied的设备,导致薄膜厚度均匀性波动了百分之二;上海微电子的光刻机在对准时,偶尔会出现零点几纳米的随机偏差,需要人工干预才能纠正。

每一个问题都让梁衡之的头发白了几根。但每一个问题都被解决了。射频电源换成了国产的备份件,虽然寿命不如进口的长,但至少能撑到国产电源厂商做出更好的产品;温度稳定性通过修改温控算法和加装辅助加热器得到了改善,波动从百分之二降到了百分之一以内;对准偏差通过优化曝光序列和增加检测频次得到了控制,随机误差出现的概率从百分之五降到了百分之一。

这些问题解决之后,Fab8的工程师们发现自己学到了一个新东西——他们不再只是设备的操作者,而是设备的理解者。以前,设备出了问题,他们只会打电话给供应商的售后服务工程师,让供应商来修。现在,供应商的售后服务工程师也搞不定了——因为供应商是美国的,美国的工程师被出口管制挡在了国门之外。Fab8的工程师们只能自己拆开设备的外壳,拿着万用表和示波器,一根线一根线地查,一个板卡一个板卡地测。

何瑞华在那一个月里学会了用示波器测量射频电源的输出波形。陈思远学会了用质谱仪分析刻蚀腔室内的气体成分。王磊学会了用原子力显微镜测量薄膜的表面粗糙度。他们不是在读书,不是在培训,是在实战中被迫学会了这些技能。

梁衡之站在Fab8的中控室里,看着那些年轻工程师们在设备旁边忙碌的身影,忽然想起了自己在钛半导体的岁月。那时候他也是这样,在一知半解中摸索,在无数次的失败中积累经验,在一台台设备的外壳上留下汗水。他没有老师,没有教材,没有人告诉他该怎么做。他只能靠自己。

但这些年轻人比他幸运。他们有他。

二零二零年五月,钛半导体宣布在美国亚利桑那州建设五纳米晶圆厂。

消息传来的时候,华夏芯的董事会里弥漫着一种压抑的气氛。五纳米——华夏芯的七纳米还在实验室里挣扎,十四纳米才刚刚量产,而钛半导体已经在建五纳米的厂了。三个世代的差距,至少五年的技术代差。

周文远在董事会上问了一个问题:“我们和钛半导体的差距,什么时候能缩小到两代以内?”

没有人回答。

蒋崇岳低着头,看着面前的文件。赵海军望着窗外,表情凝重。其他的董事们面面相觑,没有人敢开口。

梁衡之开口了。

“五年。”他说。

所有人的目光都集中到他身上。

“如果我们按部就班地发展,五年之后,我们和钛半导体的差距会缩小到两代以内。如果我们在某些技术上实现突破,这个时间可能会更短。但前提是——我们不要自己乱了自己的阵脚。”

“乱了自己的阵脚”是什么意思?在场的人都明白,但没有一个人说出来。梁衡之说的“乱阵脚”,指的是内部的人事斗争、权力博弈、资源争夺——这些在华夏芯历史上从未停止过的内耗。

周文远咳嗽了一声,打破了沉默。“梁博士,您说的‘技术突破’,具体指什么?”

“多重曝光。”梁衡之站起来,走到会议室的白板前,拿起马克笔画了一张示意图,“我们没有EUV光刻机,但我们可以用DUV光刻机通过多次曝光来实现等效的线宽。一层图案拆成两层、三层甚至四层来曝光,在晶圆上叠加出我们需要的图形。这个技术路线,钛半导体和星辰集团在二十八纳米时代就用过,但他们有EUV之后就不用了。我们没有EUV,所以我们必须把多重曝光技术推到极致——用四层、五层、甚至六层曝光来实现七纳米甚至五纳米的线宽。”

他画完示意图,转过身来。

“这条路很难走。每一层曝光之间的对准误差会累积,光刻胶的厚度控制会变得极其苛刻,刻蚀的选择比会受到严峻考验。但这条路是通的。我已经在脑海里跑过模型了。”

会议室里又安静了。

蒋崇岳抬起头来,透过金丝眼镜看着梁衡之。“梁博士,您说的‘在脑海里跑过模型’,是指您已经推演过整个工艺流程?”

“推演了。”

“推演到哪一步了?”

“到第一层金属互连。”

蒋崇岳沉默了很久。他的右手又开始微微颤抖了,那种帕金森氏症的早期症状,在紧张的时候会加重。他看着白板上那张多重曝光的示意图,看着那些密密麻麻的箭头和方框,看着梁衡之用红笔标注的每一个关键控制点。

“梁博士,”他最终说,“如果这个方案能成,您会是全世界第一个在没有EUV的情况下做出七纳米的人。”

梁衡之没有回答。他把马克笔的笔帽盖上,放回笔槽。

“蒋副总,我不是想做第一个。我只是没有选择。”

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