第362章 从实验室到产线 - 国产光刻胶的王者诞生
“神农光刻胶sp-28”配方中,那几种由林轩“点拨”、
并经“伏羲”Ai优化筛选出来的、具有独特分子结构的含氟聚合物单体和高效光致产酸剂(pAg),在实验室小批量合成时,
尚可通过多级精馏、柱层析等高成本、低效率的手段来保证其超高纯度。
但一旦要进行公斤级、百公斤级甚至吨级的工业化放大生产,这些实验室方法便完全不敷使用!
而国际上能够稳定供应这种级别、这种纯度核心化工单体的供应商,几乎全部集中在东瀛和m国的少数几家寡头手中!
在启明芯高调宣布光刻胶取得实验室突破之后,这些寡头们,早已在m国政府的暗示和同行的默契之下,
对启明芯和华夏大陆,关上了最后一扇友好合作的大门!
他们要么直接拒绝供货,要么开出令人咋舌的天价,要么就以各种技术升级、“能不足为由,无限期拖延!
“想用我们的米,来煮你们的饭?做梦!”
这是东瀛某化工巨头一位高管在私下里对媒体放出的狂言。
面对这种赤裸裸的釜底抽薪,顾维钧和他的团队一度也感到了巨大的压力。
然而,林轩对此,却早有准备!“星尘补天计划,从一开始,就不是单点突破,而是全链布局!”
林轩在一次紧急召开的光刻胶产业链自主化推进会上,对着siA部门负责人理查德·刘和负责新材料研发的顾维钧,以及几位从华夏科学院化学所请来的顶级化学工程专家,
以不容置疑的语气下达了指令:
“立刻启动‘星尘计划’内部代号为‘夸父逐日·精卫填海’的专项行动!”
“siA部门,利用我们之前在全球范围内秘密投资和控股的那些
欧罗巴、东瀛非主流的特种化学品公司和研究机构,
不惜一切代价,也要为我们打通几条关键光刻胶单体和pAg前驱体的
海外秘密补给线!哪怕成本高一点,也在所不惜!这是应急之策!”
“同时,顾工,我需要你和华科院的专家们,
立刻将‘神农光刻胶sp-28’核心组分的国产化自主合成与超高纯度提纯工艺,
列为最高优先级的攻关任务!启明芯将向你们提供不设上限的研发经费,
并调动‘伏羲’Ai超算平台的所有空余算力,
为你们进行从反应路径优化、催化剂筛选、到分离提纯工艺参数模拟的全流程支持!
我要在半年之内,看到我们自己生产的、纯度达到99.9999%以上的光刻胶核心单体!”
林轩的雷霆手段,再次展现了他那料敌于先、有备无患的战略远见!
那些试图通过原材料封锁来扼杀国产光刻胶的国际巨头们,很快就惊恐地发现,
启明芯这条泥鳅,滑不留手,总能在他们布下的天罗地网中,找到意想不到的生路!
第二道难关:中试生产线的“魔鬼工艺”!
在林轩的强力推动和国家大基金的鼎力支持下,
一座专门用于高端光刻胶中试生产与工艺验证的、
拥有世界一流设备和超高洁净度生产环境的神农光刻材料中试基地,
以惊人的启明芯速度,在华夏东部浙城沿海化工产业园区,拔地而起!
然而,将实验室的克级配方,放大到中试产线的“公斤级”甚至“百公斤级”生产,
其间需要克服的工程技术难题,远超所有人的想象!
光刻胶的生产,对环境的洁净度、温度、湿度、甚至光照条件,
都有着近乎变态的严苛要求。任何一点微小的污染或工艺参数波动,
都可能导致整批产品的报废。
“这哪里是生产光刻胶,这分明是在用绣花针雕刻原子弹啊!”
一位从中试基地被“折磨”得几乎脱了一层皮的年轻工程师,私下里如此吐槽。
但顾维钧和他带领的“中试突击队”,却展现出了“铁军”般的意志和智慧。
他们与“伏羲”Ai团队紧密配合,将中试产线的每一个反应釜、
每一根管道、每一个过滤器、每一台检测仪器,都连接到Ai的神经网络之中。
“伏羲”Ai如同一个拥有“千里眼”和“顺风耳”的“超级工段长”,
实时监控着生产过程中的每一个细微变化,一旦发现任何潜在的风险或异常,便会立刻发出预警,并给出针对性的调整建议。
经过数个月艰苦卓绝的“人机协同”鏖战,在报废了数十批、价值数千万人民币的实验样品之后,
“神农光刻胶sp-28”的工业化生产工艺流程,终于被成功打通!
其批次稳定性、核心性能指标、以及最重要的——生产成本,都达到了可以接受的商业化水平!
第三道,也是最严苛的难关:晶圆厂产线验证的“生死状”!
公元2013年仲夏,第一批由“神农光刻材料中试基地”稳定生产出来的、质量完全达标的“神农光刻胶sp-28”工业级样品,
在启明芯特种安保团队的全程押运下,如同最重要的“战略核武器”一般,被秘密送往了庐州“神农1号”超级晶圆厂,
以及启明芯在深川的中央研究院最先进的12英寸工艺研发线!
它们,即将在这里,接受最严酷、也最公正的“生死考验”!
林轩亲自坐镇深川,与坂本健一、孙振南、顾维钧、李志远等核心技术巨头一起,
共同组织和指挥了这场针对“神农光刻胶sp-28”的、堪称集团军级别的产线验证大会战!
测试的目标,不仅仅是28纳米,更是直接瞄准了启明芯下一代“天枢三号”soC芯片中,那些对线宽控制、图形保真度和缺陷密度要求最为变态的
14纳米甚至10纳米(关键逻辑层和高密度互联层!
最初的几次上线试流片,结果并不尽如人意。
虽然神农光刻胶sp-28在实验室的28纳米图形验证中表现完美,
但在真实的、高强度、快节奏的12英寸晶圆厂大规模生产环境下,
在与各种不同型号的光刻机、不同的涂胶显影设备、不同的刻蚀工艺流程进行匹配时,
还是暴露出了诸如与特定底层抗反射膜的兼容性不佳、显影后的图形侧壁陡峭度略有不足、以及在某些极端曝光条件下容易产生“微桥连”或“断线”等细微的工艺缺陷。
每一次失败,都意味着巨额的研发投入付诸东流。
实验室内的气氛,也一度因此而变得有些压抑和焦灼。
但林轩的脸上,却始终保持着一种近乎“冷酷”的平静。
他知道,这,正是国产核心材料从“实验室”走向“战场”的必经之路!
没有任何捷径可走!唯有——正视问题,解决问题,不断迭代,不断超越!
“伏羲!启动最高级别‘光刻工艺缺陷根源智能诊断与配方反向优化’算法!”
林轩直接向Ai平台下达了指令!
在接下来的数周时间内,“伏羲”Ai超算集群几乎火力全开!
它将每一次失败晶圆的数百万个缺陷数据点、对应的光刻胶批次所有微量化学组分参数、
以及产线上数百个光刻与刻蚀工艺步骤的所有实时环境与设备数据,
进行前所未有的、超高维度的深度关联分析和多目标优化建模!
在“伏羲”Ai那近乎“上帝视角”般的精准指引下,顾维钧和他带领的光刻胶研发团队,
如同最精湛的外科医生,对“神农光刻胶sp-28”的配方,又进行了十余次针对性的、细致入微的“微创手术”式优化调整。
终于,在一个注定要被载入华夏半导体史册的、风雨交加的夜晚!
当最新一批采用“神农光刻胶sp-28 v10.8终极优化版”的“天枢三号”14纳米关键层测试晶圆,在经历了完整的曝光、刻蚀、清洗等所有工序后,
被送入最先进的扫描电子显微镜(sem)和关键尺寸扫描电镜(Cd-sem)进行检测时——
屏幕上,呈现出的,是教科书般完美的、线宽精准控制在14纳米、
侧壁陡峭度接近90度、线边缘粗糙度(Ler)小于1.5纳米、
且在整个12英寸晶圆范围内几乎零缺陷的——纳米级电路森林!
其各项核心性能指标,不仅全面达到了、甚至在某些关键参数上
显着超越了之前启明芯高价从东瀛jsr和信越化学进口的、作为对照基准的、最顶级的商用Arf浸没式光刻胶!
当这份凝聚了无数人心血与智慧的、堪称“奇迹”的测试报告,
摆在林轩、顾维钧、坂本健一、孙振南等所有核心决策者面前时,整个“星图室”内,爆发出了一阵经久不息的、雷鸣般的掌声!
顾维钧这位年过半百、一向以沉稳内敛着称的老将,此刻也再也无法抑制内心的激动,虎目含泪,声音哽咽!
国产高端光刻胶,在经历了无数次“生死考验”之后,终于……凤凰涅盘,浴火重生!
“星尘补天计划”的“一号工程”,取得了决定性的、伟大的胜利!