第361章 實驗室的星光與汗水 - 光刻膠神農配方的最終確立!
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2013年,盛夏的深川,依舊溽熱難當。
但啟明芯中央研究院內,那間肩負著華夏光刻膠“鳳凰涅盤”使命的啟明芯國家光刻材料聯合實驗室裏,
氣氛卻比室外任何一個角落都要更加熾熱和……專注。
顧維鈞,這位在啟明芯內部以嚴謹、務實、且對技術細節追求到極致而著稱的元老級技術大牛,
此刻正身著厚重的無塵服,站在一台最先進的原子力顯微鏡af)前,
神情專注地觀察著剛剛完成28納米圖形轉移的矽晶圓表麵,那如同微縮城市般精密複雜的納米級線路。
他的額頭上,滲著細密的汗珠,眼中布滿了血絲,顯然又是一個通宵未眠。
在他身後,是同樣全神貫注的、來自華科院化學所、華清大學、以及啟明芯材料科學部門的核心研發骨幹。
他們每一個人,都在為了一個共同的目標,燃燒著自己的智慧與激情。
神農一號光刻膠配方v9.9在實驗室取得28納米線寬圖形驗證的成功,
確實給整個團隊帶來了巨大的鼓舞,也向國家最高層傳遞了強烈的信心。
但顧維鈞和林軒都非常清楚,這,僅僅是一個開始。
實驗室的驚鴻一瞥,與真正能夠在大規模集成電路製造產線上,
穩定、可靠、高效地進行數十萬、數百萬次重複曝光與刻蝕,
並始終保持極高良品率和極低缺陷密度的“工業級”光刻膠,兩者之間,還隔著一條比馬裏亞納海溝還要深邃的技術鴻溝!
“v9.9配方,在分辨率和線邊緣粗糙度er)上,確實達到了世界一流水平。”
顧維鈞放下手中的測試報告,聲音帶著一絲沙啞,“但是,它的工藝窗口,還是太窄了!”
所謂的“工藝窗口”,指的是光刻膠在實際生產過程中,
對曝光能量、顯影時間、烘烤溫度等關鍵工藝參數變化的容忍度。
工藝窗口越寬,意味著光刻膠對產線環境的細微波動越不敏感,良品率也就越容易控製。
而v9.9配方,雖然在理想的實驗室條件下表現驚豔,
但一旦工藝參數稍有偏差,其成像質量便會急劇下降,甚至出現圖形畸變或缺陷。
“還有,它的儲存穩定性,也需要進一步提升。”
另一位負責材料表征的專家補充道,
“我們發現,v9.9配方在室溫下放置超過72小時後,
其部分核心光敏成分會出現微量的降解,導致其感光靈敏度和分辨率略有下降。
這對於需要長途運輸和大規模倉儲的工業化產品來說,是不可接受的。”
“更不用說,成本控製了。”一位來自“芯影光材”的工程師,
也是聯合實驗室中少數具有產業化經驗的成員,無奈地攤了攤手,
“v9.9配方中使用的那幾種核心含氟聚合物單體和pag光致產酸劑),
其合成路線極其複雜,提純難度也極高,導致其最終成本,
幾乎是東瀛jsr或信越化學同類產品的三到五倍!這樣的價格,即使我們自己用,恐怕也難以承受大規模量產的壓力。”
工藝窗口太窄!儲存穩定性不足!生產成本過高!
這三座大山,如同無情的攔路虎,橫亙在“神農一號光刻膠”從實驗室明星走向產業化國之重器的道路之上。
麵對這些新的、也更加嚴峻的挑戰,整個聯合實驗室再次進入了飽和式攻擊和極限迭代的攻堅模式。
顧維鈞將整個研發團隊分成了若幹個並行的攻堅小組,分別針對光刻膠核心樹脂的分子量分布優化與鏈結構修飾、高效pag的篩選與合成工藝改進、溶劑體係的優化與穩定劑的篩選、
以及各種微量功能性添加劑的精密調控等關鍵技術方向,進行多路徑、多方案的同步探索。
林軒雖然身在香江,無法時刻親臨一線,但他幾乎每天都會通過加密視頻會議,聽取顧維鈞的進展匯報,
並利用他那超越時代的“未來記憶”為團隊提供一些極具前瞻性和顛覆性的“破局思路”。
比如,在如何拓寬光刻膠工藝窗口的問題上,當團隊還在傳統的調整pag擴散速率或優化烘烤曲線等常規思路上打轉時,林軒卻“不經意”地提醒他們,可以嚐試研究一下
“光刻膠分子鏈在曝光過程中,其玻璃化轉變溫度tg)的動態變化,
以及這種變化與顯影過程中溶解速率選擇性的內在關聯”。
這個看似天馬行空的提示,卻直接點醒了負責高分子物理研究的小組!
他們通過引入一種能夠在曝光後顯著提升聚合物tg的特殊“交聯促進劑”,
成功地在不犧牲分辨率的前提下,將v9.9配方的工藝窗口,拓寬了近30!
再比如,在如何提升光刻膠儲存穩定性的問題上,當團隊還在嚐試各種傳統的“抗氧化劑”或“阻聚劑”時,
林軒卻從“量子化學”的角度,“猜想”pag分子在暗儲過程中,可能存在某種“非輻射躍遷導致的緩慢分解”機理,
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並“建議”他們可以嚐試在pag的分子結構中,
引入一個特定的“能量猝滅基團”,來抑製這種暗分解。
這個“神來之筆”,再次讓pag合成小組茅塞頓開,最終找到了一種能夠將光刻膠室溫儲存壽命延長數倍的全新pag分子!
而啟明芯的“伏羲”ai超算平台,則在這場艱苦卓絕的“配方優化馬拉鬆”中,再次扮演了超級加速器和智能導航員的關鍵角色!
顧維鈞和他的團隊,將每一次實驗的詳細工藝參數、所用材料的微觀結構數據、以及最終光刻膠的各項性能指標,都源源不斷地“喂”給“伏羲”ai。
“伏羲”則利用其強大的深度學習和高通量計算能力,在數以億萬計的可能配方組合和工藝參數空間中,
以一種近乎暴力美學的方式,進行著高效的虛擬試錯和最優解搜索。
它能夠精準地預測出,某種新型聚合物單體的引入,將對光刻膠的抗刻蝕能力和線邊緣粗糙度,產生怎樣的細微影響。
它也能夠從數千種不同的溶劑和添加劑組合中,快速篩選出那個能夠最大限度地提升光刻膠塗覆均勻性和顯影對比度的“黃金配比”。
它甚至能夠根據產線上不同光刻機的光源特性和鏡頭像差數據,反向推導和優化出針對特定設備的定製化光刻膠配方!
實驗室裏的星光,見證了科研人員們無數個不眠之夜的汗水與智慧。
每一次配方的微調,每一次參數的優化,每一次性能的提升,
都凝聚著整個團隊對技術極致的追求和對國家使命的擔當。
從v9.9版,到v9.9.1版,再到v9.9.8版……
然後是v10.0的誕生,再到v10.1、v10.5……
最後,在經曆了長達數個月、數千次實驗迭代、以及“伏羲”ai數百萬億次級別的複雜運算之後,
一款在分辨率、敏感度、工藝窗口、儲存穩定性、線邊緣粗糙度、以及生產成本和可量產性等所有核心指標上,
都達到了完美平衡和世界頂尖水平的、擁有數十項核心自主知識產權的高端arf浸沒式光刻膠最終定型配方,
終於在公元2013年盛夏的一個清晨,正式宣告誕生!
顧維鈞親自將這款凝聚了無數心血的最終配方,
命名為——“神農光刻膠 sp28”!
這,不僅僅是一個產品代號,這更像是一麵旗幟!
一麵象征著華夏在核心半導體材料領域,
從仰人鼻息到自主掌控,再到引領未來的——偉大勝利旗幟!
“神農光刻膠 sp28”的成功定型,標誌著“星塵補天計劃”的第一個、
也是最艱難的堡壘,已經被啟明芯和華夏的科研天團,成功攻克!
這“從0到1”的偉大跨越,雖然隻是萬裏長征的第一步,
但它所點燃的“星星之火”,必將以燎原之勢,
照亮整個華夏半導體產業鏈自主崛起的漫漫征途!
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