書境
首片國産芯!從零到一
心底那點殘留的、她自己都沒敢承認的小疙瘩瞬間煙消雲散,化作一股滾燙的清流湧向四肢百骸!喜悅毫無遮掩地在眼底炸開,明亮的眼睛裡彷彿重新落滿了星星。
但她隨即反應過來,這傢伙居然這麼直接地戳破了自己的小心思!
“誰…誰希罕被鎖死…誰擔心你來著…”她瞬間紅了臉,惱羞成怒地一把拍掉蘇定平還捏著自己臉蛋的手,飛快地轉過身,彷彿要檢查機器散熱口,留給蘇定平一個染上濃重紅霞的白皙後頸和一截不斷微微晃動的馬尾辮。
但那份屬於少女的、輕鬆明快的氣息,瞬間就充盈了這個被沉重技術壓力包裹的冰冷空間。
有了TRATLAS-2000這具“骨架”帶來的底層結構和執行邏輯參考,龍芯實驗室如同注入了強心針!
蘇定平帶領團隊徹底放棄了“修文物”的想法。
那臺古董被拆解得七零八落,只保留其最核心的光路成像原理參考和控制時序邏輯等“基因”。
所有能替換的部分——鐳射器、工作臺、聚焦鏡組、溫控系統、資料傳輸介面…全部使用龍夏當前能獲得的最好材料,重新設計、重新制造!以“崑崙胎玉”做基座,以“蝕影”膠做載體。
“蝕影計劃”浸沒式水膜部分的關鍵技術被艱難地嫁接改造上去!
嘔心瀝血!焚膏繼晷!
在秦明珠送來那臺“廢鐵”的兩個月零七天後的一個深夜,龍芯實驗室第一臺完全自主整合組裝、代號“伏羲一號”的DUV浸沒式光刻原型機,在巨大的嗡鳴聲和眾人近乎窒息的目光中,緩緩啟動了!
一塊極其純淨的“崑崙胎玉”圓片上均勻塗抹著最新疊代的“蝕影-7B”型光刻膠。
它被小心翼翼地放置在改進過的高精度工作臺上。鐳射亮起,水流在物鏡和晶圓之間形成穩定的液體介面折射層!掩模版上的圖形被投影、縮小、聚焦!
這是全新的、龍夏自己的光刻機第一次在真正意義上的“試生産”!
光刻…曝光完成!顯影!蝕刻!離子注入!退火…
當第一枚龍芯實驗室首次依靠自己的光刻裝置生産出的整合晶片被放入測試臺。螢幕亮起!基礎邏輯閘訊號正常!電晶體引數雖然極其不穩定、極其粗糙,甚至跑分還比不上一枚市面上常見的、幾十年前生産的250nm商用處理器!
“報告!主頻…0。65GHz!功耗…遠高於標準!結構…勉強相當於180-200nm製程水平…”袁濤看著螢幕上跳動出來的慘不忍睹的效能引數,聲音有些發澀。
整個實驗室再次陷入了一片死寂。
沒有歡唿。沒有激動。
只有一種終於推開了一扇門、卻發現門後是陡峭懸崖的冰冷現實感。極限250nm?在擁有了頂級矽片、頂級光刻膠後,第一臺“自主”光刻機實際産出的晶片,連250nm的現代及格線都未摸到!只相當於古董級別的工藝!
“250nm夠嗎?”
蘇定平的聲音在寂靜中突兀地響起,冰冷堅硬如礦石。
“不夠!遠遠不夠!
這只是起點!不是終點!我們不是為了造出落後幾十年的電子垃圾!我們需要能驅動電磁炮進行超遠端精確制導的核心!
需要能支撐燭龍穩定執行到極限輸出的運算模組!需要能打通南天門計劃的資訊高速公路基石!我們要的——是7nm!”
他一步踏上控制檯前的臺階,目光如同燃燒的星火掃過每一個人。
“從今天起,目標!榨乾伏羲一號的極限!目標!7nm!”
目標7nm!口號驚天動地,現實是血肉模煳的慘烈攀登!
“伏羲一號”原始設計和部件的粗糙,就如同拖在腳下的沉重鐐銬。嘗試提升精度?核心光源功率不足、穩定性差!鏡頭光路系統像差難以修正!
浸沒式水膜系統流速控制不穩定極易産生氣泡造成曝光缺陷!工作臺移動精度只能達到勉強滿足180nm製程要求的水準!
一次次的最佳化調校失敗!
一批批昂貴的“崑崙胎玉”矽片變成廢料堆裡的焦黑殘骸!
一瓶瓶珍稀的“蝕影”膠水被無效消耗!
時間像流水一樣過去!
“燭龍”反應堆的工期倒計時如同催命符懸在頭頂!
焦躁!絕望!無能為力的負面情緒如同一頭巨大的陰影怪獸在實驗室裡瀰漫。再這樣下去,別說7nm,連穩定量産200nm都可能遙遙無期!時間要被拖死了!
又是一個深夜,會議室煙霧繚繞,人人眼窩深陷。
袁濤,這個頭髮已經因熬夜過度而變得稀疏的技術骨幹,狠狠掐掉了虛擬菸頭,眼睛通紅地站起來。
“蘇總!常規最佳化走不通了!時間根本不給機會!我們…必須走險棋!用多重曝光!用超常規的工藝路徑去疊高精度!”
滿室皆驚!
“多重曝光?!”
李老花白的眉毛瞬間擰成了疙瘩。
“理論上是可行!但那是要在完美裝置上才能實施的極限微操!我們現在這臺伏羲一號…自己走直線都打飄!用它疊曝?層數一多,任何一丁點套刻對準偏差,都會層層放大!誤差累積下來,就是一場災難!良率…會慘不忍睹!”
“我們沒時間打磨裝置了!”
袁濤的聲音嘶啞,帶著破釜沉舟的決絕。
“就用笨辦法!堆層數!
一次對準誤差可能超15nm,那我們就犧牲更大範圍,用更繁瑣的五層、甚至六層曝光!用設計冗餘把線路加粗加寬!硬生生把平均套刻誤差壓下去!
靠工藝複雜性去逼近7nm的物理線寬!蘇總,這是目前我們唯一可能夠得著的路了!風險大我知道!失敗機率超過九成我也知道!可總比現在原地等死強!”
所有目光都聚焦在沉默的蘇定平身上。會議室的空氣粘稠得如同鉛汞。
蘇定平看著投影屏上那張被標記為五層光刻掩模版、線條堆疊得如同亂麻、結構臃腫得如同拼湊補丁般的7nm測試晶片結構圖。
那張圖,就像個絕望者病急亂投醫、強行製造出來的怪物!醜陋!低效!違背常規設計的簡潔和高效美學!
但他更知道袁濤沒說錯。沒有時間了!
“幹!”
蘇定平勐地一掌拍在桌子上,合金桌面發出一聲沉悶的呻吟,震得虛擬菸灰缸裡的畫素都跳了一下。
他的聲音斬釘截鐵。
“立刻組建疊影攻堅組!袁濤任現場技術總監!按照五層曝光方案實施!哪怕成功率只有萬分之一!只要還有一絲可能造出符合7nm節點特徵尺寸的電晶體!
這條路就給我走下去!失敗?廢品?燒錢?算我的!所有責任後果我一人承擔!目標只有一個——打通這條帶血的路徑!給燭龍堆芯!送去能搏動的心!”
接下來的日子,龍芯實驗室如同進入了某種慘烈的、自我消耗的絞肉機模式。
每一次五層曝光,都是對裝置穩定性、工藝精密度、工程師神經極限的一次地獄級考驗!
塗膠…對準…曝光!
再換掩模…再塗底層抗反射塗層…再對準…再曝光!
如此反覆五次!
實驗室裡瀰漫著一種近乎瘋狂的氣息。操作員的眼睛幾乎長在對準儀的視窗上,每一次微調都屏住唿吸,手心全是冷汗。
空氣中充滿了各種光刻膠溶劑、顯影液以及過度緊張散發出的汗味。機器報警聲如同喪鐘,幾乎就沒有間斷過。
第一批五層套刻試産後,郭雪雲拿著剛出爐的良率報告單,手指都在微微顫抖。
她走到徹夜未眠、眼窩深陷的蘇定平面前,聲音帶著哭腔。
“蘇…蘇總…”
報告單上,那個用加粗紅字標出的數字觸目驚心。
【良率。14。7%】!
國際先進EUV光刻機制造7nm晶片的良率基準線是多少?初期也超過70%!量産穩定後甚至達到95%!
而龍芯的五層疊影工藝,14。7%!!
這意味著生産一百枚晶片,只有不到15片能用!其中能達到設計效能要求的,更是百中無一!剩下的85。3%,全是廢片!全是燒掉的真金白銀!還有無法估量的研發資源和時間!
昂貴的“崑崙胎玉”矽片?
珍稀最佳化過的“蝕影-7B”光刻膠?
天價的特種蝕刻藥劑?
如同流水般消耗進那臺轟鳴著、彷彿永不饜足的裝置裡,然後變成一堆堆只能用粉碎機處理的電子垃圾!
實驗室門口,一名財務處派來的會計天天抱著成本核算單捶胸頓足。
“虧!血虧!!蘇總啊!您算算!每造出一片合格的晶片,成本是市場採購價格的十倍!
二十倍!還不算損耗!!我們…我們這是點著錢堆在搞自殺式沖鋒啊!”
五層曝光工藝下的“伏羲一號”生産區域,如同一個張開血盆大口的黑洞,無情地吞噬著這個尚未完全成熟的實驗室每一份寶貴資源和每一絲殘存的信心。
龍夏晶片自主征途,在剛剛看到了“光”之後,再次一頭栽入了一個名為“多重曝光地獄”的深淵,掙扎在虧損和無果的窒息邊緣!
“錢堆在燒!”
財務老王那帶著哭腔的控訴,像刀子一樣刻在實驗室冰冷的金屬牆壁上,也狠狠紮在每個人的心上。
五層曝光的絞肉機産線,在瘋狂地咀嚼著“崑崙胎玉”和“蝕影”膠水的同時,也正在把龍芯實驗室本就寶貴的時間和龍夏部落舉國支援的信心,一點點嚼成碎末!
夜復一夜,蘇定平像塊沒有知覺的磐石杵在那臺龐大、嘶吼著製造昂貴垃圾的“伏羲一號”旁,螢幕上那個猩紅的“14。7%”良率數字就是懸在他頭頂的達摩克利斯之劍。冰冷的控制檯面闆映出他深陷的眼窩和近乎燃燒的瞳孔。
“堵死了…”他沙啞的聲音如同砂紙摩擦,在沉寂的深夜實驗室裡異常清晰。
“28nm就是極限!用這種堆疊殭屍一樣堆出來的7nm怪物,良率比大馬路上撿到金條的機率還低!再這麼硬疊下去,我們就是把龍夏國庫搬空,也喂不飽這臺怪物!更別說造燭龍的心臟!”
他勐地一拳砸在控制面闆邊緣,合金發出“哐”的一聲悶響!
“出路只有一條!把西方的終極鎖鏈——EUV光刻機!造出來!不是買,不是偷,是堂堂正正!從我們這片土地上,把它造出來!造出真正屬於自己的,13。5nm極紫外光!造出能駕馭那毀滅性光源的精密心臟!”
他的聲音陡然拔高,帶著一股不容置疑的決絕和幾近猙獰的氣勢。
“放棄幻想!停掉所有的五層疊影試驗!伏羲一號保留!作為後期基礎光刻步驟的冗餘備份!從現在起——追光計劃啟動!目標只有一個!EUV!給我造出13。5nm的光!”
命令如同颶風,瞬間席捲了死氣沉沉又瀰漫著焦躁絕望的實驗室。驚愕之後,是幾乎壓倒一切的悲觀和難以置信!
“E… EUV?蘇總!”
袁濤像是被踩了尾巴的貓,聲音都變了調,他指著“伏羲一號”——那臺好不容易拼湊起來只能搞200nm古董級別工藝、執行起來渾身零件都在哀嚎的光刻機基礎。
“咱這玩意兒連DUV都沒玩明白!EUV?!
這等於讓剛學會走路的娃娃去參加珠峰登頂速攀大賽!還要破世界紀錄!
那根本不是一個維度的東西!”
“蘇總,光是那個光源就要了命啊!”
負責光源預研的工程師哭喪著臉。
“13。5nm的極紫外!
這玩意壓根沒法用普通透鏡聚焦生成!
它需要超高功率的驅動!需要精準控制每秒幾萬次的錫微滴噴射!再用鐳射脈沖去轟打!讓錫離子産生等離子體發出特定波段的光…光是其中任何一項都是地獄級難度!就我們手裡的鐳射器,最高功率的型號連根毛都夠不著!”
實驗室裡一片死寂。
所有人都知道EUV代表著人類工業皇冠上最璀璨也是最遙遠的那顆星辰。
它的製造難度,堪比登天煉獄!雄鷹部落傾舉國尖端企業之力,堆砌了堆積如山的資金和無法想象的天才工程師團隊,耗費了整整二十年才勉強搞定!龍芯實驗室?滿打滿算就這點家底!還是在被全面封鎖的情況下!
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