第345章 阪本的執念 - dra的曙光
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2012年,歲末。廬州,“神農1號”超級晶圓廠。
無盡的黑夜,似乎永遠籠罩著這座肩負著華夏自主存儲夢想的孤寂堡壘。
nand fash產線那邊,雖然在“伏羲”ai的強力介入和“神農之芯”ai主控的“點石成金”之下,已經能夠穩定地產出一些瑕疵可控、性能尚可的128層3d nand顆粒,勉強支撐起啟明芯部分產品的內部需求和“神農s1”固態硬盤的“攪局”使命。
但所有人都清楚,那更多的是一種“以智補拙”的非對稱勝利,是在硬件設備和基礎材料被全麵限製下的無奈之舉。
而真正的“皇冠上的明珠”,那顆能夠決定未來高性能計算、人工智能、乃至整個數字經濟命脈的——dra動態隨機存取存儲器)內存芯片,其研發與量產之路,卻依舊被濃得化不開的絕望陰雲所籠罩。<,這個被業內人士敬畏地稱為“半導體製造工藝的試金石”和“集材料、設備、設計、工藝之大成的黑科技之王”的領域,其技術壁壘之高,製造工藝之精密,對環境要求之苛刻,遠遠超出了nand fash甚至高性能邏輯芯片的範疇。
它不像nand那樣可以通過增加堆疊層數來“粗暴”地提升存儲密度;
也不像cpu那樣可以通過優化邏輯設計來“巧妙”地提升性能。<的每一個存儲單元,都由一個微乎其微的晶體管和一個更加微乎其微的、如同在矽片上垂直挖掘數十層樓深的“納米深井”般的溝槽電容器構成。
要在指甲蓋大小的芯片上,精確地、均勻地、且性能高度一致地製造出數百億個這樣的“納米深井”,並確保它們能夠在每秒數十億次的高速讀寫中,可靠地保持電荷長達數十毫秒而不發生泄漏……
這,已經不是簡單的工程技術,這簡直是……在挑戰物理學的極限!是現代工業文明的“煉金術”!
長期以來,這項“煉金術”的核心秘訣,被高麗三星、sk海力士以及國美光這三大寡頭牢牢掌控。
他們憑借著數十年積累的、近乎“玄學”般的工藝經驗、對核心設備的優先采購權、以及對關鍵材料的壟斷性控製,構建起了一道外人根本無法逾越的、密不透風的技術與市場壁壘。
任何試圖挑戰其霸權的新進入者,無一例外,都在這條“黑科技”之路上,撞得頭破血流,最終黯然離場。
然而,在廬州“神農1號”那間燈火通明、氣氛卻異常凝重的dra實驗產線控製室內,一位須發皆白、脊背卻依舊挺得筆直的東瀛老人,正用他那雙布滿了歲月滄桑、卻依舊閃爍著對技術極致追求的偏執光芒的眼睛,死死地盯著麵前巨大的工藝參數監控屏幕。
阪本健一。
這位被林軒從東瀛“三顧茅廬”請出山、將畢生心血都奉獻給了存儲芯片事業的“教父級”人物,此刻正將他全部的執念,都傾注在了攻克dra這座看似不可逾越的技術珠峰之上。
他知道,nand的初步成功,更多的是依靠林軒提供的“神農之芯”ai主控這個“超級外掛”,以及“伏羲”ai在工藝優化上的“降維打擊”。<這個更依賴底層製造工藝和材料科學“硬實力”的領域,ai能起到的輔助作用相對有限,最終還是要靠人,靠經驗,靠對每一個工藝細節近乎變態的打磨和控製。
這,也正是阪本健一的驕傲所在,是他證明自己寶刀未老、並實現其在華夏土地上再造一個存儲奇跡夙願的最後戰場!
“阪本先生,”一位年輕的、從華清大學微電子所畢業不久的dra工藝工程師小劉,看著剛剛從測試探針台傳回來的、一片幾乎全部失效的12英寸ddr3測試晶圓缺陷分布圖,聲音帶著難以掩飾的沮喪和絕望,
“又……又失敗了。這一批次的溝槽電容深寬比刻蝕,均勻性再次失控,大部分存儲單元的電容值都遠低於設計目標,根本無法有效保持電荷。”
控製室內的氣氛,瞬間降到了冰點。這已經是他們本月第五次嚐試優化深溝槽刻蝕工藝,但結果依然是令人心碎的失敗。
負責刻蝕設備維護的工程師也一臉無奈:“阪本先生,我們這幾台從歐羅巴二線廠商買來的、或者從國內其他工廠‘淘換’來的老舊刻蝕機,其等離子體源的穩定性和真空腔體的氣密性,實在是……盡力了。想要用它們穩定地刻蝕出深寬比超過801、直徑隻有幾十納米的完美溝槽,這……這真的太難了。”
“材料呢?我們最新采購的那批高k介質前驅體材料,純度檢測結果怎麽樣?”阪本健一的聲音平靜得可怕,聽不出任何情緒波動。
“純度……勉強達標。”負責材料分析的工程師小聲回答,“但其中幾種關鍵的金屬雜質含量,還是略高於三星和海力士內部控製的最高標準。”
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“這些雜質,在後續的高溫退火過程中,很可能會擴散到溝槽電容的介質層中,形成漏電路徑,進一步惡化電荷保持特性。”
設備不行,材料不行,工藝窗口又極其狹窄……
這仗,還怎麽打?!
一些年輕的工程師眼中,已經開始流露出動搖和放棄的神色。
他們甚至開始私下議論,林總當初決定同時啟動nand和dra兩條戰線,是不是太過冒進和理想化了?
以啟明芯目前的實力,能啃下nand這塊硬骨頭就已經謝天謝地了,dra這種神仙打架的領域,是不是應該暫時戰略性放棄?
就在團隊士氣即將跌入穀底之際,阪本健一卻緩緩地從座位上站了起來。
他沒有去指責任何人,也沒有去抱怨外部環境的惡劣。
他隻是默默地走到那張幾乎占據了整麵牆壁的、畫滿了各種複雜dra存儲單元結構圖和工藝流程圖的巨大白板前,拿起一支紅色的記號筆。
然後,他開始在那張幾乎已經被各種修改和標注填滿的深溝槽電容結構示意圖上,再次進行著近乎“自虐”般的、更深層次的剖析和推演。
“溝槽的形貌控製……側壁的鈍化……高k介質的原子層沉積均勻性……頂部多晶矽填充的致密性……每一個環節,都還有優化的空間!”阪本健一喃喃自語,仿佛完全沉浸在了自己的技術世界裏。
他那佝僂的背影,在明亮的燈光下,顯得有些孤寂,卻又透著一股令人肅然起敬的、永不言敗的堅韌!
“伏羲,調出最近一百批次溝槽刻蝕失敗晶圓的所有工藝參數和缺陷分布數據,進行深度關聯性分析。重點關注等離子體功率、腔體壓力、刻蝕氣體配比、以及晶圓邊緣溫度梯度,與溝槽形貌變異之間的非線性耦合關係。”
“我要在三個小時內,看到所有潛在的、能夠將刻蝕均勻性再提升0.5個標準差的參數優化窗口!”
阪本健一突然對著空氣下達了指令。
控製室內的工程師們都愣了一下,隨即反應過來,阪本先生這是在直接向遠在香江總部的“伏羲”ai超算平台下達“指令”!
是的,在林軒的堅持下,“伏羲”ai平台不僅僅應用於nand產線,也同樣深度介入到了dra的研發和工藝優化之中。<的工藝“黑箱”更難被ai所理解和學習,但“伏羲”憑借其強大的算力和海量數據分析能力,依然能夠為阪本健一提供許多超越人類經驗的“洞察”和“靈感”。
比如,它能夠從數百萬個看似無關的工藝參數組合中,通過複雜的機器學習模型,找到那些對溝槽電容的漏電特性或刷新時間影響最大的、隱藏最深的“關鍵少數”;
它也能夠根據輸入的材料特性參數,通過量子化學和分子動力學模擬,預測其在特定工藝條件下的微觀行為,並給出優化建議。
阪本健一,這位經驗豐富的“工藝活字典”,與“伏羲”ai這個不知疲倦的“超級智慧大腦”,正在以一種獨特的方式,進行著一場“人機協同”的極限攻堅!
時間,在無盡的實驗、分析、調整、再實驗的循環中,一分一秒地流逝。
廬州的這個冬天,似乎格外的漫長。
就在所有人都快要被這種高強度的、看不到盡頭的研發壓力壓垮的時候,在一個寒冷的、萬籟俱寂的深夜。<實驗產線的測試探針台上,一片剛剛完成了所有製造工序、編號為“snddr3protox999”的測試晶圓,正在進行著最後的功能與時序驗證。
阪本健一親自守在測試儀器前,眼中布滿了血絲,但精神卻異常專注。
他和他帶領的核心團隊,在過去幾周,根據“伏羲”ai平台提供的一係列“匪夷所思”但又“邏輯自洽”的工藝參數優化建議,對深溝槽刻蝕、高k介質沉積、以及退火等關鍵工藝步驟,進行了一次大膽的、近乎“顛覆性”的調整。
<項目的前景,將不堪設想。
測試程序啟動。
電壓、電流、時鍾、地址線、數據線……各項基礎參數掃描正常。
然後,是核心的存儲單元讀寫與數據保持測試!<存儲單元狀態的測試圖形,開始以極高的速度刷新和變化。綠色,代表通過;紅色,代表失敗。
最初,屏幕上依然是令人絕望的、大片大片的紅色。
但漸漸地,隨著測試的深入,隨著ai控製器開始介入,對那些“體質稍弱”的存儲單元進行實時的時序調整和刷新率優化……
奇跡,發生了!
屏幕上的紅色標記,如同退潮般,開始迅速減少!取而代之的,是大片大片令人心曠神怡的、代表著“通過”的綠色!
最終,當整個測試流程結束時,屏幕上顯示的、能夠穩定通過所有讀寫和數據保持測試的有效存儲單元的比例,竟然奇跡般地達到了——百分之七十二!
雖然這個良率距離大規模量產還有差距,但相比之前那慘不忍睹的個位數,這絕對是一個石破天驚的、裏程碑式的巨大飛躍!
這意味著,在采用了ai賦能的全新工藝流程和智能主控之後,啟明芯的dra技術,終於叩開了成功的大門!
“通……通過了……”負責操作測試儀器的年輕工程師,看著屏幕上那片耀眼的綠色,聲音顫抖,幾乎不敢相信自己的眼睛。
阪本健一布滿皺紋的臉上,肌肉在劇烈地抽搐著。他伸出同樣在微微顫抖的雙手,緩緩地摘下了臉上的高倍放大眼鏡。
然後,兩行滾燙的、混雜著激動、疲憊、欣慰、以及無盡感慨的淚水,從他那雙飽經滄桑的眼眸中,洶湧而出!
他成功了!他真的成功了!
在遠離故土的華夏,在幾乎不可能的條件下,他帶領著一支年輕的團隊,憑借著永不放棄的執念和對技術的極致追求,再次創造了一個屬於存儲芯片的奇跡!<的曙光,終於在廬州這座不眠之城的上空,冉冉升起!
雖然,這僅僅是萬裏長征的第一縷微光。
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