第415章 暗室微光

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  江州,江钢老厂区,墨子实验室。

  死寂。

  比之前的失败更令人绝望的死寂。

  实验室中央,那台价值昂贵的日立扫描电子显微镜屏幕上,显示着冰冷的“Service Locked”(服务锁定)。这是厂商通过远程固件升级,强制锁死了设备的核心功能。

  旁边的KLA暗场缺陷检测仪,同样处于瘫痪状态。

  赵博士手里拿着一片刚刚显影出来的晶圆,手在微微颤抖。

  “林董,我们……我们现在是瞎子。”

  “我们刚刚试制了第107号配方。理论上,这次我们用电解抛光的不锈钢桶解决了金属离子污染问题。但是……”

  赵博士指着那片晶圆,声音带着哭腔:

  “我们看不见上面的图形。”

  “光刻胶的线宽只有40纳米。肉眼看不见,光学显微镜看不见。没有SE我们根本不知道线条是直的还是弯的,不知道侧壁有没有坍塌,不知道沟槽里有没有残留。”

  “我们连是成是败都不知道,怎么优化?”

  这就好比蒙着眼睛雕刻大米,你甚至不知道自己刻的是字还是划痕。

  王海冰站在一旁,脸色铁青:“我联系了国内的几家检测设备厂,他们的精度只能做到90纳米,对于ArF浸没式光刻胶的验证,完全不够用。”

  检测设备的缺失,直接切断了研发的反馈闭环。

  林远看着那台被锁死的显微镜,目光幽深。

  “物理的眼睛瞎了。”

  “那我们就用……数学的眼睛。”

  林远没有废话,直接拿起了电话。

  “汪韬,带上你的人,还有盘古视觉大模型,马上来江钢。”

  “另外,让汉斯把他在德国的光学实验室团队也拉进视频会议。”

  一小时后,临时作战室。

  林远在白板上画了一个激光照射晶圆的示意图。

  “我们没有电子显微镜,没法直接看到微观结构。”

  “但是,我们有激光。”

  “当激光照射到晶圆表面那些微小的电路结构时,会发生衍射和散射。”

  “这些散射光,虽然看起来是一团乱麻,但它包含了表面结构的所有信息。”

  林远看向汪韬和汉斯。

  “我要你们做一套光学散射测量系统。”

  “硬件不需要复杂的透镜。只需要一个高精度的激光光源,和一个能捕捉散射光斑d传感器。这个我们自己能搭出来。”

  “软件这才是核心。”

  “汪总,我要你用盘古模型,去解麦克斯韦方程组的逆问题。”

  “即:根据接收到的散射光斑,反向推算出晶圆表面的三维形貌。”

  “这在数学上叫相位恢复。”

  汪韬推了推眼镜,眼中闪过一丝狂热,但也有一丝犹豫。

  “理论上可行。这叫计算成像。但是,计算量是天文数字。”

  “要从一堆杂乱的光斑里,猜出纳米级的结构,每一次测量,都需要进行数亿次的迭代运算。”

  “按照现在的算力,检测一片晶圆,可能需要一个月。”

  “太慢了。”王海冰摇头,“产线等不起。”

  “那就用库。”汉斯突然开口。

  “我们可以预先建立一个庞大的散射特征库。”汉斯解释道,“我们模拟出千万种可能的光刻胶缺陷形态,如倒塌、桥接、驻波,然后计算出它们对应的散射光斑。”

  “当实际测量时,我们不需要实时解方程。”

  “我们只需要把测到的光斑,去和数据库里的样本进行指纹比对!”

  “这就变成了AI图像识别问题。”

  “这个我在行!”汪韬猛地一拍大腿,“用盘古做特征匹配,毫秒级就能出结果!”

  “但这需要海量的训练数据。”

  “数据我有。”林远从公文包里拿出一个硬盘,“这是我们之前在AS做测试时,偷偷保存下来的,几百万张缺陷扫描图和对应的散射数据。”

  “那是我们的种子。”

  疯狂的盲人摸象。

  方案确定,立刻执行。

  这是一套极其简陋,却又极其科幻的检测系统。

  没有昂贵的镜头,没有真空腔体。

  只有一个暗盒,一束激光和一个连接着青川智算中心的数据线。

  “第108号样品,上机。”

  激光打在晶圆上,反射出一圈圈迷离的光晕。

  数据疯狂上传。

  青川,数千张GpU卡全速运转,在浩瀚的数据库中寻找匹配的指纹。

  五分钟后。

  屏幕上,不再是模糊的照片,而是一个由计算机生成的3d模型。

  模型清晰地显示:光刻胶的线条边缘,出现了锯齿状的“驻波效应”。

  “看清了!”赵博士激动得跳了起来,“是驻波!是因为底部抗反射涂层的折射率没调好!”

  “调整bARc配方!折射率增加0.02!再试!”

  虽然这套系统的精度约2纳米不如SE速度也慢,但它让墨子团队,终于在黑暗中,看到了一丝微光。

  闭环,重新接通了。

  解决了看的问题,接下来是更难的造的问题。

  江钢集团,焦化厂,精制车间。

  这里是江钢最脏、最臭的地方。黑色的煤焦油在巨大的管道中流淌,空气中充满了硫化氢和苯的味道。

  谁能想到,纳米级光刻胶的源头,竟然是这一堆黑乎乎的粘稠液体。

  林远穿着厚重的防护服,站在一座高达60米的巨大精馏塔前。

  孙大炮指着这座刚刚改造完成的巨塔,声音在防毒面具后显得有些闷。

  “主任,这是我们按您的要求,用316L电解抛光不锈钢重新焊的超级精馏塔。”

  “塔高68米,内部填充了相当于200层楼高的规整填料。”

  “我们的目标,是从煤焦油里,提炼出纯度达到99.9999%(6N)的间甲酚。”

  间甲酚,是合成光刻胶树脂的核心单体。

  日本信越化学,就是靠着对这种单体提纯技术的绝对垄断,卡住了全世界的脖子。

  “现在的纯度是多少?”林远问。

  “99.9%(3N)。”孙大炮无奈地摇摇头,“这已经是工业级的极限了。再往上提,每提高一个9,难度就是指数级上升。”

  “主要杂质是什么?”

  “同分异构体,对甲酚。”

  孙大炮解释道:“间甲酚和对甲酚,沸点只差0.3度!在普通的精馏塔里,它们根本分不开,就像水和奶混在一起一样。”

  “日本人是用结晶法分离的,那是他们的核心机密,我们搞不到。”

  0.3度的沸点差。

  这就是横亘在中国光刻胶产业面前的,一道天堑。

  “不能用结晶法,那就死磕共沸精馏。”

  汉斯走了过来,手里拿着一张复杂的化工流程图。

  “林,孙,德国人在二战时期缺油,就是靠煤化工活下来的。我们有经验。”

  “0.3度分不开,那就加第三者。”

  “我们往里面加一种特殊的夹带剂。这种剂只喜欢跟对甲酚结合,形成共沸物,把它的沸点拉低5度。”

  “这样,沸点差就扩大到了5度。精馏塔就能分开了。”

  “什么夹带剂?”孙大炮问。

  “这需要试。”汉斯耸耸肩,“可能是乙二醇,可能是尿素,也可能是某种复杂的有机胺。”

  “我们用盘古来试。”林远再次祭出了AI。

  “汪总,把已知的2万种化工溶剂的分子式输入模型。模拟它们与甲酚的分子间作用力。”

  “筛选出最可能的100种夹带剂。”

  “然后,孙总,你的任务就是烧。”

  “在实验室里,用这100种剂,没日没夜地烧!直到试出来为止!”

  这是一场暴力穷举的化学实验。

  没有捷径,只有试错。

  接下来的一个月,江钢焦化厂的灯光,彻夜未熄。

  爆炸、泄漏、中毒……

  实验并不顺利。好几次,因为反应釜压力过大,差点把实验室掀翻。

  但没人退缩。

  孙大炮直接把铺盖卷搬到了车间门口。

  “老子就不信了,炼钢能炼出花来,炼个油还能被尿憋死?”

  第83次实验。

  失败。纯度99.95%。

  第156次实验。

  失败。纯度99.99%。

  第214次实验。

  时间已经到了最后期限。国内晶圆厂的显影液库存,只剩下最后三天。

  中芯国际的老总已经把电话打到了郑宏图书记那里,请求国家出面协调进口。

  压力,全部压在了林远身上。

  这天凌晨。

  汉斯突然冲进了林远的办公室,手里举着一个小小的玻璃瓶。

  瓶子里,是一种无色、透明、散发着淡淡杏仁味的液体。

  “林!成功了!”

  “我们用乙二胺 特制分子筛的组合,成功把沸点差拉大到了8度!”

  “这是刚刚出来的色谱分析报告。”

  林远接过报告,目光直接落在了最后一行。

  纯度:99.%(6N)。

  金属离子:< 5 ppb。

  “合格了!”

  林远的手,微微颤抖。

  这瓶看似普通的液体,是中国半导体材料史上的一座丰碑。

  它意味着,我们终于打破了日本对高纯单体长达三十年的垄断。

  有了高纯单体,“墨子材料”的配方终于发挥了威力。

  再加上“计算成像”检测系统的辅助,光刻胶的良率开始爬坡。

  30%……60%……85%……

  一周后。

  第一批500公斤国产ArF浸没式光刻胶,连同配套的显影液,被紧急运往了中芯国际的生产线。

  上机测试。

  曝光,显影,刻蚀。

  当最终的良率报告出来时,中芯的总工沉默了。

  良率:99.2%。

  这不仅达到了日本货的水平,甚至在某些关键层,如多晶硅栅的刻蚀选择比上,超过了日本JSR的产品!

  为什么?

  因为这是“定制化”的。

  日本人的胶是通用的,而林远的胶,是根据国内光刻机的特定光源参数,用AI进行过分子级适配的。

  这就是全产业链闭环的威力。

  江州。

  林远看着那一桶桶正在装车的国产光刻胶,脸上并没有太多喜色。

  他知道,萧若冰不会就这样认输。

  材料战,她输了。

  但她手里还有最后一张,也是最恶心的一张牌专利。

  “老板,”顾盼走了过来,神色凝重。

  “刚刚收到律师函。”

  “信越化学和JSR,联合在海牙国际法庭和美国Itc,对墨子材料和江南之芯提起了专利诉讼。”

  “他们指控我们的光刻胶树脂结构,侵犯了他们第Jp-2015-xxxx号基础专利。”

  “那是保护基团的化学结构专利。”

  “只要我们用了这种化学键,就是侵权。”

  “他们要求全球禁售,并赔偿50亿美金。”

  林远接过律师函,看了一眼那复杂的分子式结构图。

  “保护基团?”

  林远冷笑一声。

  “他们以为,化学结构只有这一种写法吗?”

  他看向旁边的李振声教授和汉斯。

  “启动分子异构计划。”

  “用我们的盘古大模型,去计算出一种,化学性质完全相同,但分子结构完全不同的全新保护基团!”

  “我们要用AI,去绕开他们的专利墙。”

  “不仅要绕开。”

  林远眼中闪过一丝狠厉。

  “我们还要把这种新结构,申请成专利!”

  “然后,反过来,去告他们术落后!”
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