第146章 “争气芯-乙型”量产的最后壁垒!-《七零空间大佬:家属院搞科技强国》

  就在吴思远融入团队,投入到“猫眼”项目后续优化工作的同时,“星火”另一条至关重要的战线——“争气芯”的乙型定型与小批量生产,却遭遇了前所未有的严峻挑战。

  实验室隔壁的洁净车间内,气氛凝重得如同暴风雨前的死寂,空气中弥漫着特殊的清洁剂和光刻胶的微弱气味。工作台中央,躺着那台研究所乃至全国都堪称宝贝的老式接触式光刻机。它庞大的身躯此刻仿佛一头垂死的钢铁巨兽,沉默地宣告着罢工。

  张海洋脸上满是油污和汗渍,他半跪在机器旁,粗壮的手指小心翼翼地用一个特制的扳手,试图调整着一个精密丝杠的位置,眉头拧成了一个深刻的“川”字。

  李文军则站在一旁,盯着示波器上不断跳动的、杂乱无章的波形,脸色苍白。

  “不行!精度还是上不去!”张海洋猛地捶了一下自己的大腿,发出“嘭”的一声闷响,声音沙哑带着挫败感,“主导向轨的磨损已经超过了极限,间隙太大!俺带着人用最高级的刮研手艺修了三天,也只能保证它勉强动起来,想要达到乙型芯片要求的微米级对准精度?根本不可能!”

  他指着光刻机上那个用来固定硅片的、被称为“掩模版”的玻璃板:“看见没?每次压下去,接触的压力稍微不均匀,或者导轨有那么一丝一毫的晃动,图形直接就错位了!十个里面能有一个对准的,都算老天爷赏饭吃!这他妈的不是做芯片,是在撞大运!”

  成品率,像是悬在“争气芯”量产头上最锋利的达摩克利斯之剑。依靠这台老爷车般的接触式光刻机,生产“争气芯”甲型样件时,已经是极限操作,成品率低得可怜。如今乙型芯片电路更加复杂,集成度更高,对光刻精度的要求呈指数级提升,这台机器的能力已经彻底触及天花板。

  “而且这机器年纪比俺爹都大,”张海洋喘着粗气补充道,“核心的光学镜头组好像也有老化,透光率和分辨力都在下降,刻出来的线条边缘发虚,这进一步加剧了电路性能的不稳定。”

  李文军扶了扶眼镜,声音干涩:“海洋说的没错。这不是小修小补能解决的问题。根据理论计算和我们的实测数据,要稳定量产乙型‘争气芯’,光刻机的套刻精度至少需要提升两个数量级,分辨率也必须跟上。否则,就算我们设计出再好的芯片,也造不出来。”

  他看向一直沉默不语,仔细观察着失败样片数据的秦念,语气带着无奈:“秦工,巧妇难为无米之炊啊。我们电路设计组就算把方案优化到极致,也抵不过硬件基础的拖累。是不是……应该再次向上级打报告,申请进口一台先进的光刻机?哪怕只是国际上已经淘汰的、好一点的投影式光刻机也行啊!”

  “等进口?”张海洋猛地抬起头,眼睛瞪得像铜铃,声音提高了八度,“老李!你忘了咱们为啥叫‘争气芯’了?就是因为人家卡咱们脖子,不卖给咱们!现在去申请,先不说外汇多紧张,就算批了,等机器漂洋过海运过来,安装调试,黄花菜都凉了!前线等着用呢!咱们能等,国家能等吗?”

  “那你说怎么办?”李文军也有些急了,“就靠这台老掉牙的机器硬耗?耗到什么时候?成品率上不去,成本居高不下,根本无法形成有效的战斗力!这是对资源的巨大浪费!”

  “那也不能坐着干等!”张海洋梗着脖子,“没有洋家伙,咱们就自己想办法!精度不够?俺就不信,凭着咱们钳工组的手艺,一点一点磨,一点一点调,就不能把这铁疙瘩的潜力再榨出一点来!”

  “手工调整是有极限的!这是科学,不是玄学!”李文军据理力争。

  两人各执一词,争论的声音在车间里回荡,代表了“土法革新”与“依赖引进”两种思路的激烈碰撞。周围的年轻技术员们看着两位核心骨干争吵,脸上都写满了焦虑和迷茫。

  光刻机,这座横亘在自主芯片量产之路上的最后,也是最坚固的堡垒,似乎真的成为了无法逾越的天堑。

  就在这时,秦念放下了手中的电子显微镜目镜。她刚才一直在观察那片因为光刻错位而导致电路短路的失败样片,【微观结构洞察】的能力让她清晰地“看”到了线条边缘的模糊和重叠区域的惨不忍睹。

  她抬起头,目光平静地扫过争执中的两人,声音不大,却瞬间让整个车间安静了下来。

  “海洋师傅的志气,文军同志的客观,都没有错。”她先肯定了双方,“等待进口,不现实,也违背我们‘争气’的初衷。但纯粹依靠提升这台老旧设备的机械精度,确实已经触及物理极限。”

  她走到那台光刻机前,冰冷的手指轻轻拂过那布满岁月痕迹的金属外壳,仿佛在感受它残存的脉搏。

  “硬件不够,”秦念的眼中闪过一丝锐利如手术刀般的光芒,清晰地传入每个人耳中,“计算来补。”

  “计算?”李文军和张海洋同时愣住,连争吵都忘了。周围的年轻技术员们也面面相觑,计算?那不就是打算盘、解方程吗?跟这铁疙瘩机器有什么关系?

  “没错,计算。”秦念转身,拿起一支笔,在旁边的白板上快速画了起来,“既然我们无法保证一次曝光就完美对准,为什么不能把一次复杂的图形曝光,分解成多次简单的、精度要求较低的曝光来完成呢?”

  她画了一个简单的方块矩阵图案:“比如,这个复杂的互连线路,我们可以把它分解成横向线条和纵向线条两组相对简单的图形。先用掩模版A,只曝光所有横向的线条。然后,移动硅片,更换掩模版b,再曝光所有纵向的线条。”

  “可是……这样两次曝光之间的对准误差怎么办?”李文军立刻抓住了关键问题,眉头紧锁,“误差累积起来,可能比一次曝光还要糟糕!”

  “这就是计算的用武之地。”秦念在白板上写下几个公式,“我们可以在设计掩模版的时候,就预先考虑到可能存在的、在一定范围内的对准误差。通过数学模型,对第二次需要曝光的图形进行‘预畸变’补偿。”

  她看着众人疑惑的眼神,用一个更形象的比喻解释:“就像我们射击,知道风会往右边吹,那我们瞄准的时候,就故意往左边偏一点。我们的计算方法,就是那个计算‘风偏’并指导我们如何‘提前量’的‘神枪手系统’。”

  “当然,实际过程比这复杂得多。”秦念继续道,“我们需要建立精密的对准误差模型,设计复杂图形自动拆分和预畸变补偿的计算程序,甚至在曝光后,还可以通过理论分析,对采集到的、存在微小瑕疵的电路图形数据进行后期校正,弥补物理制造的不足。”

  这个思路,石破天惊!完全跳出了当时主流的光刻技术范式!

  用计算和数学的“软”实力,去弥补硬件设备的“硬”伤!

  车间里一片寂静,所有人都被这个大胆到近乎疯狂的想法震慑住了。用数学和计算,去对抗精密机械的物理极限?这……这真的可行吗?

  李文军最先从震惊中反应过来,他毕竟是搞电路和理论的,对数学不陌生。他仔细咀嚼着秦念的话,眼神逐渐亮了起来:“理论上……如果模型足够精确,计算程序足够强大,或许……真的有可能绕过硬件的限制!但这计算量……”

  张海洋则挠着头,他虽然不太懂那些复杂的数学,但他听明白了核心意思——不用死磕机器本身了,换个脑子来解决问题!

  他猛地一拍大腿:“俺明白了!就是给这铁疙瘩配个更聪明的‘算盘’!秦工,你说咋干就咋干!需要俺们钳工组做什么?保证把机器稳住,不让它瞎动弹!”

  秦念看着重新燃起斗志的团队,嘴角微微上扬。

  “硬件组,由海洋负责,确保光刻机基础运行稳定,尽可能减少随机误差。”

  “计算和程序部分,”她的目光落在李文军和几位对数学敏感的技术员身上,“文军,你牵头,我们一起来攻克。我们没有先进的计算机,就用所里那台老掉牙的109丙机,用纸带输入,就算熬通宵,也要把第一个版本的图形拆分和预畸变补偿程序搞出来!”

  “是!”李文军感到一股久违的、挑战未知的兴奋感涌上心头。