秦昊阳指向前方一台设备,“你看,这里的对准误差控制已经压到工艺极限,稍微偏个0.02微米,良率就跳水。每天设备维护和重复校准几乎占了工程师一半精力。”
良率是芯片制造中的一个关键指标,指的是生产过程中产出的“合格产品”占总产品数量的比例。良率越高,说明制造工艺越稳定,单颗芯片成本越低。
核心设备精度不稳,工程师被迫将大量时间耗在维护和重复校准上,原本应投入工艺改进的空间被严重压缩。而工艺迟滞又加剧了设备老化,使整个系统陷入恶性循环。
姜蕴宁俯身看了看控制面板,目光落在关键参数上,随口问:“你们用的是193nm的浸没式ArF光刻机吧?”
秦昊阳点头道:“是的,193nm浸没式ArF光刻机理论上支持14纳米及以上工艺,我们利用多重曝光技术,勉强实现了7纳米节点的小规模试产,但良率低,远不能满足大规模量产需求。至于更先进的5纳米制程,目前完全无法实现。”
对“苍穹X1”来说,它还能勉强应付。
但到了“苍穹X2”,这台设备的能力,已经完全无法支撑。
更不用说之后的核心芯片制程——它根本迈不过那道制程门槛。
姜蕴宁没应声,视线继续下移,在掩膜台控制界面上停了一秒,若有所思地开口:“掩膜台系统还是老一代的多层驱动结构?”
掩膜台是光刻机中负责精确移动光掩膜的位置系统,要求极高的定位精度和响应速度,以确保图案准确投射到硅片上。当前,国内采用的掩膜台驱动技术相对老旧,难以满足更高的精度和更快的响应需求,已成为限制芯片制造精度提升的关键瓶颈之一。
还以为姜蕴宁只是来走个过场,没想到她问题一个接一个。
秦昊阳苦笑道:“没错,设备老旧,升级空间有限。姜工,您这是来‘查账’的吧?”
姜蕴宁轻笑一声,目光却依旧盯着那台缓慢运转的设备:“193nm光源本身就接近极限了,要做到7纳米以下,掩膜畸变和热漂移这些问题根本绕不过去。光源功率有限,对准系统又落后,光靠调整工艺根本救不了。”
她转头问秦昊阳:“这台设备还能撑多久?”
“如果‘苍穹X1’继续上量……最多半年,这还是最乐观的估计。原本订购的新设备因为灯塔国突然收紧技术封锁和贸易限制,被全面叫停,先进材料和高端设备的供应被切断。之前大家都没料到灯塔国会突然加码封锁,导致所有新设备的订单瞬间陷入停滞。我们原以为现有设备还能支撑一段时间,准备工作也在有序推进中,却没想到被打了个措手不及。”
他顿了顿,目光落在远处缓慢运转的光刻机上:
“而对‘苍穹X2’这类更高规格芯片的需求来说,现在这批光刻机根本跟不上,分辨率和系统稳定性都已经压到了极限。说得直白点,现在的设备已经无法‘看清楚’掩膜版上的关键细节,越复杂的线路,误差越大。”
姜蕴宁点了点头,目光更加坚定:“也就是说,想要真正突破,就得从设备本身动刀,靠工艺参数的小修小补,已经远远不够了。”
时间,已所剩无几。
“苍穹X2”的出现,显然让他们感受到了真正的威胁。
走访结束后,姜蕴宁独自坐在控制室,翻阅技术日志,一页页调阅良率波动曲线与关键设备误差记录。数据清晰得近乎残酷:光刻系统的极限,早已不是某个参数的问题,而是整套系统架构落后、性能瓶颈日益加重的系统性崩溃。
她在笔记本上写下几个关键词:“EUV光源”、“多重对准系统”、“热场控制”、“平台稳定性”。
那一刻,她心中已有明确方向。
光刻机,必须有人来攻克。
如果没有,那她来。
姜蕴宁离开芯片制造车间后,直奔上级主管部门的办公室。
一个星期后,姜蕴宁现身于华国光电设备研究所。
这所研究所,是国内最早涉足光刻设备研发的单位之一,长期扎根于193nm ArF系统,积累了深厚的技术经验,在机械控制、光学调校等关键环节具备坚实基础。然而在更高阶的EUV领域,却始终难以迈出关键一步。
她随行简约,仅携带一台笔记本电脑,里面载有“苍穹X2”后期架构模拟器、压缩算法模型及若干关键工艺分析图表,以及一本亲手撰写的技术笔记。两名安保人员默默陪同,这场闭门对接没有对外披露。
她来此,并非寻求配合,而是带着方案而来。
研究所所长莫清文刚收到来自最高层的指示——全力支持姜蕴宁工程师的工作,集中调配所内资源,攻克光刻机技术瓶颈。鉴于当前技术受限与国家战略需求的双重压力,必须加快投入、优先保障、强化攻关,推动国产光刻设备实现关键突破与加速产业化。
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