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1996年12月24日,凌晨,汉东省京州市,“汉芯”
产业园区地下绝密试验线。
没有圣诞节的温馨,没有平安夜的祥和。
只有深入地下三十米、厚重钢筋混凝土掩体也无法完全隔绝的低沉嗡鸣,那是高精密设备在极限状态下运行的声音,混合着特种气体管道输送的嘶嘶声,以及一种近乎凝固的、全神贯注的寂静。
试验线洁净等级最高的光刻间内,灯火通明。
空气中弥漫着极度洁净却又因大量设备散热而略显沉闷的气息。
穿着“兔宝宝”
全封闭洁净服的工程师们,如同一个个臃肿的宇航员,在巨大的尼康i-le光刻机、经过特殊改装的刻蚀和沉积设备之间无声地移动。
他们的面罩上凝结着细密的水汽,但眼神却透过防护镜,锐利地锁定在每一块监控屏幕上。
这是代号“破晓”
行动的最终阶段,首片采用“极限压榨”
方案制造的八十纳米制程sra(静态随机存储器)测试芯片的最终流片。
sra结构相对规整,是验证新工艺节点的理想“试金石”
。
这块芯片的容量不大,仅1bit(128kb),但在此时此刻,它承载的重量远超其物理尺寸。
控制室内,气氛紧张到了临界点。
祁同伟、罗斯塔姆、王定国院士、冯建国等核心成员围坐在中央监控台前,无人说话,只有指尖无意识敲击桌面的轻微声响和略显粗重的呼吸。
大屏幕上,最后一道金属互联层的工艺进度条,正以毫米为单位,极其缓慢地向前爬行。
过去六个月,如同在地狱中行走。
“极限压榨”
方案将两台老旧的尼康i-le光刻机推到了崩溃的边缘。
为了用365n光源“模拟”
出接近80n的图形,罗斯塔姆团队开发的计算光刻(opcso)算法复杂到了令人发指的程度,每次曝光前,掩模数据都需要在超算上运行数小时进行“预扭曲”
。
双重曝光、三重曝光带来了噩梦般的套刻精度和工艺叠加问题。
冯建国带领的工艺团队,在报废了价值数千万的试验晶圆后,才勉强摸索出一套脆弱但尚可运行的“土法”
工艺包,其对环境波动、材料批次、甚至操作员手法的敏感度,都达到了变态的程度。
“深根固本”
线提供的特种光刻胶和抛光液,性能勉强达标,但批次稳定性依然堪忧。
“夸父”
项目提供的深紫外(duv)光源测试数据,为算法优化提供了关键输入,但自研光刻机距离实用还遥遥无期。
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