第199章 天权5号14nm流片(1 / 2)
华夏芯谷,14纳米FinFET工艺实验线。
与EUV光源实验室那种充满能量轰鸣的氛围不同,这里是一片极致精密的绝对静默。
千级洁净室内,只有空调系统低沉的送风声,以及自动化设备机械臂精准移动时发出的丶几不可闻的伺服电机音。
空气里弥漫着淡淡的丶属于特殊化学品和纯水的气息。
梁志远站在工艺监控室内,透过巨大的观察窗,凝视着那条在淡黄色安全灯映照下缓缓流动的晶圆传送带。
第一批承载着「天权5号」设计蓝图的矽晶圆,已经完成了清洗和氧化,正等待着进入光刻区。
他的心脏跳动得异常沉重,阈值电压均匀性的问题,如同最后一颗未能完全拧紧的螺丝,让他寝食难安。
流片前夜的临时攻坚组发挥了作用。通过近乎苛刻地微调离子注入的能量与角度,并将热处理环节的温度均匀性控制在正负0.1摄氏度之内,他们成功将阈值电压的晶圆内均匀性提升了15%,达到了设计规格的上限。
但这只是模拟和样片测试的结果,真正的考验,是面对整批晶圆丶经历上百道复杂工序的大规模生产。
「梁工,第一片晶圆进入第一道光刻工序。」对讲机里传来现场工程师冷静的汇报。
梁志远深吸一口气:「按预定方案执行。重点关注光刻胶涂布均匀性和曝光后关键尺寸的在线量测数据。」
流片,如同一位顶尖主厨按照一份空前复杂的食谱,在微观世界里烹饪一场盛宴。任何一点火候的偏差丶任何一味佐料的不均,都可能导致整道菜肴的失败。
在矽谷,章宸和他的团队同样彻夜未眠。
他们建立了与华夏芯谷实验线的实时数据连接,监控着每一道工序后提取的测试结构的电性参数。
一旦发现任何偏离预期的迹象,他们需要立刻判断是设计问题还是工艺波动,并协同梁志远团队进行调整。
这是一种在刀尖上跳舞的协同,任何误判都可能浪费掉价值数百万美元的晶圆和宝贵的时间。
第一天,平稳度过。关键尺寸控制良好,对准精度完美。
第二天,在淀积某一层超薄高K介质栅氧时,在线量测显示厚度出现了纳米级别的微小波动。
「梁工,介质层厚度在晶圆边缘区域有0.05纳米的系统性偏薄!」 工艺工程师的声音带着紧张。
0.05纳米!对于原子尺度的晶片制造而言,这已是需要警惕的偏差。
梁志远立刻调取该工艺腔体的历史数据,结合实时传感器反馈,迅速判断是腔内气流场出现了微扰。
「调整工艺腔体A的第7区进气阀,开度增加百分之三。重复当前晶圆,监测厚度变化!」
指令迅速下达。经过调整,后续晶圆的介质层厚度恢复了均匀。一次潜在的危机被化解。
然而,最大的挑战出现在第五天,在进行最复杂的后端金属互联层光刻时。
由于采用DUV多重图形技术,需要连续进行四次曝光来定义一层复杂的布线。在第三次曝光后,在线缺陷检测系统发出了尖锐的警报!
「发现系统性缺陷!图形边缘出现随机桥接!」
缺陷扫描图上,代表短路风险的红色斑点如同瘟疫般出现在特定区域。
监控室内的空气瞬间凝固!金属线桥接是晶片的「癌症」,意味着功能彻底失效。
「是光刻胶解析度到了极限?还是显影液浓度波动?」
现场工程师快速提出可能。
梁志远强迫自己冷静,他调出了缺陷分布图丶该层的光罩数据丶以及前后工序的工艺参数,在大脑中飞速进行交叉分析。
「不对!不是光刻胶的问题!」
他猛地指向缺陷分布与光罩图形的叠加图,
「看!缺陷全部集中在图形密度最高的区域,而且呈现出特定的朝向性!这是微负载效应!是我们前一道刻蚀工序,在图形密集区和稀疏区的刻蚀速率存在微小差异,导致了底层形貌的轻微不平整,影响了这次光刻的焦平面!」
这是一个极其隐蔽的丶由前后工序耦合效应引发的连锁问题。
「立刻暂停该层所有批次的处理!」
梁志远当机立断,
「通知刻蚀团队,重新校准针对高图形密度区域的刻蚀配方,引入更高级的终点检测算法!光刻团队,根据新的底层形貌数据,动态调整本次光刻的焦距和曝光量!」
命令被迅速执行。整个实验线为了这突如其来的问题,停顿了宝贵的十二个小时。
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