“關鍵是酚醛樹脂的分子量和交聯度控製,還有感光劑的光酸產率。”
一次深夜的技術討論會上,祁同偉聽完彙報,眉頭緊鎖,在白板上寫下一連串化學反應式和分子結構式,
“我們現在用的這種國產樹脂,熱穩定性有餘,但溶解速率和感光後的交聯速度匹配不好。
我建議,嘗試在樹脂鏈上引入少量含氟基團,改變其極性,同時調整感光劑中鎓鹽的陰離子部分,用全氟辛基磺酸鹽試試,可能會改善溶解對比度和線條邊緣粗糙度。”
會議室裡一片寂靜。幾位材料化學博士看著白板上那些專業的結構式和反應機理,麵麵相覷。祁工不僅懂工藝,連底層材料化學都如此精通?
“祁工,您說的這個思路……理論上是可行的,但含氟單體的引入可能會帶來毒性增加和成本上升……”一位博士遲疑道。
“成本不是問題。毒性在可控環境下處理。”祁同偉斬釘截鐵,“先做小試。王院士,您看呢?”
王明遠院士扶了扶老花鏡,仔細看著白板,眼中閃過一絲光芒:“同偉同誌的思路很敏銳!含氟基團確實能有效改善溶解選擇性。我看可以試試!就按這個方向,調整實驗方案!”
在祁同偉的“點撥”下,材料組調整了研發方向。一週後,初步實驗結果顯示,新配方光刻膠的解析度和線條邊緣有了明顯改善。雖然距離理想狀態還有差距,但終於看到了突破的曙光。
光刻膠的問題剛看到希望,蝕刻工藝又出了岔子。
從日本進口的一台二手反應離子刻蝕機(rie),在工藝除錯時,始終無法達到理想的刻蝕選擇比和均勻性。負責工藝整合的工程師團隊折騰了半個月,調整了無數引數——氣體流量、射頻功率、腔室壓力、電極溫度——刻蝕出的線條總是深淺不一,側壁陡直度也不夠。
一次工藝整合會議上,氣氛有些沉悶。負責蝕刻的工程師老張彙報完最新一批糟糕的實驗資料,垂頭喪氣。
祁同偉盯著投影儀上顯示的、如同狗啃過一般的矽片sem(掃描電鏡)照片,沉默了片刻,突然問道:“這台rie機的電極是下電極射頻驅動,上電極接地,對吧?”
“是的,祁工。”老張點頭。
“射頻匹配網路的調諧範圍,你們檢查過嗎?還有,腔體內部,特彆是上電極和下電極之間的遮蔽環(shield
ring)間隙,有沒有測量過?我懷疑,是裝置老化和長途運輸,導致腔體內部某些機械尺寸發生了微米級的變化,影響了等離子體的均勻分佈。”祁同偉緩緩說道。
老張一愣。他們一直把問題歸結於工藝引數,還真沒仔細檢查過裝置內部的機械結構,尤其是遮蔽環這種細節。
“立刻停機,開腔檢查。”祁同偉下令。
裝置工程師開啟腔體,經過精密測量,果然發現上電極與遮蔽環之間的間隙,比標準值大了約15微米!正是這毫不起眼的、因長期使用和運輸震動導致的微小形變,嚴重破壞了腔體內的電場均勻性,導致了刻蝕不均勻。
問題找到,解決起來就簡單了。重新調整遮蔽環位置,校準間隙。再次開機實驗,刻蝕均勻性立刻得到大幅改善!
這件事在專案組內部傳開後,祁同偉“技術天才”和“魔鬼細節控”的形象更加深入人心。他不僅能從宏觀上把握方向,更能深入到最具體、最細微的技術環節,一針見血地指出問題所在。這種能力,在大型複雜工程中,價值連城。
在祁同偉的帶領下,專案組采用“飽和式研發”策略。對每一個關鍵技術節點,都組織多個小組,嘗試不同的技術路線。不怕失敗,不怕浪費,用海量的實驗和試錯,硬生生趟出一條路來。
資金如同開閘的洪水,源源不斷地注入。昂貴的進口材料、精密儀器、高薪聘請的專家、日夜不停的實驗……所有能用錢解決的困難,在這裡都不再是困難。
所有人的神經都緊繃著,與時間賽跑。
進入十一月底,京州的初冬已經有了寒意。但晶片專案基地內,卻是一片熱火朝天。
11月28日,淩晨兩點。
基地內新建成的、達到千級潔淨標準的首條實驗產線車間裡,燈火通明,卻鴉雀無聲。所有人都屏住呼吸,目光聚焦在生產線末端的那台自動測試機上。
經過長達四十八小時不間斷的執行,第一批采用漢東自研光刻膠、自調工藝引數,在整合除錯完畢的生產線上流片的測試晶片,終於完成了最後的封裝,被送入測試機。
祁同偉、王明遠、趙蒙生(嶺南軍區司令員)、梁群峰、趙立春、李達康、靳開來,以及所有核心技術人員,都靜靜地站在測試間外,透過玻璃窗,看著裡麵閃爍的指示燈。
測試工程師的手指有些顫抖,按下了啟動鍵。
機器發出輕微的嗡鳴,探針卡精準地落在晶片的焊盤上。
時間彷彿凝固了。
幾秒鐘後,測試機螢幕上的資料開始瘋狂跳動,綠色和紅色的指示燈交替閃爍。
然後,螢幕中央,跳出了一個清晰的提示框:
“device
id:
hd-cx001”
“function
test:
pass”
“parametric
test:
98.7%
within
spec”
“overall
yield:
76.3%”
“result:
pass”
通過了!
雖然隻是最基礎的數字邏輯功能測試,雖然良率隻有76.3%,雖然製程是落後國際主流數代的2.5微米……
但這意味著,從矽片進線,到光刻、刻蝕、離子注入、薄膜沉積、互連、封裝、測試……整整上百道複雜工序,首次實現了全線貫通!產出的晶片,具備了預設的邏輯功能!
漢東,第一次,完全依靠自己的力量,打通了晶片製造的全流程!實現了從零到一的突破!
“成功了!”
“我們做出來了!”
“漢東晶片!我們自己的晶片!”
短暫的死寂後,巨大的歡呼聲、掌聲、甚至喜極而泣的哭喊聲,在車間內外猛然爆發!許多人擁抱在一起,跳著,叫著,淚水模糊了眼眶。
王明遠院士老淚縱橫,緊緊握住祁同偉的手,嘴唇哆嗦著,說不出話。
趙蒙生將軍一向嚴肅的臉上,也露出了難得的、欣慰的笑容,向祁同偉鄭重地敬了一個軍禮。
李達康和靳開來用力地拍著彼此的肩膀,激動得滿臉通紅。
祁同偉站在人群中央,看著眼前沸騰的場景,看著測試機上那個“pass”的綠色標誌,臉上也露出了笑容,但那笑容深處,卻有著一種遠超喜悅的凝重和責任。
他知道,這僅僅是萬裡長征的第一步。2.5微米製程,在國際上早已是淘汰的技術。良率、穩定性、成本控製、更先進製程的研發……前方還有無數崇山峻嶺需要翻越。
但無論如何,第一步,終於邁出去了!一顆屬於漢東、也屬於中國的晶片種子,在這片土地上,破土而出!
幾乎就在實驗產線貫通喜訊傳來的同時,另一份檔案也送到了祁同偉的案頭。
是來自漢東省委、省政府的正式批文。
“關於同意組建‘漢東省晶片產業集團有限公司’的批複”。
“漢東省晶片產業集團有限公司”(簡稱“漢芯集團”)正式註冊成立,性質為省屬國有獨資企業。註冊資本為驚人的500億元人民幣。經營範圍涵蓋:積體電路設計、製造、封裝、測試;半導體專用裝置、儀器、材料的研發、生產、銷售;技術諮詢、技術服務、技術轉讓;貨物及技術進出口等。
祁同偉被任命為漢芯集團董事長、法定代表人。
這意味著,漢東的晶片產業,從一個由省委省政府直接指揮的“專案”,正式升格為一個擁有獨立法人資格、可以市場化運作、但背靠省級財政和那筆神秘巨額資金的“產業巨輪”。
祁同偉,將同時以省委副書記、政法委書記、京州市委書記和漢芯集團董事長的多重身份,執掌這艘剛剛起航、卻承載著無限希望和風險的巨輪。
“漢芯”誕生了。
但風暴,也隨之而來。
漢東晶片專案的狂飆突進和“漢芯”集團的橫空出世,如同一塊巨石投入平靜的湖麵,激起的漣漪迅速擴散,超出了漢東,甚至超出了國界。
首先做出反應的,是國際市場。
一些國際半導體裝置巨頭和材料供應商,突然“關切”地來電,詢問漢東晶片專案的具體技術路線和采購需求,但言辭間充滿了試探。
之前談得還算順利的幾筆關鍵二手裝置采購,對方開始以“出口許可審查”、“終端使用者覈查”等理由拖延,甚至單方麵提價。
“祁工,荷蘭阿斯麥(asml)那邊回複,他們目前沒有適合我們需求的、可供出口的光刻機。
日本尼康和佳能也表示,最新的步進掃描式光刻機受限於瓦森納協定,無法對華出口。
我們之前接觸的那家德國二手裝置商,剛剛通知我們,那台i線(365nm)光刻機被‘其他買家以更高價格預定’了。”
靳開來在彙報時,臉色難看。
“意料之中。”祁同偉神色平靜,手指輕輕敲擊著桌麵,“我們動靜這麼大,不可能不引起注意。瓦森納協定是明麵上的枷鎖,暗地裡的阻撓隻會更多。告訴采購組,思路要開啟。正規渠道走不通,就走非正規渠道。東歐、前蘇聯地區,甚至通過某些有特殊渠道的貿易公司,去淘換那些被淘汰、但經過改造還能用的老裝置。另外,軍閣五院那邊,他們有些自研的專用光刻裝置,雖然不通用,但某些工藝環節可以借鑒或改造使用。兩條腿走路,不能在一棵樹上吊死。”
“明白。”靳開來點頭,但眼中憂色未消。技術封鎖的陰影,已經籠罩下來。
更大的陰影,來自大洋彼岸。