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线上,一旦某个关键环节被彻底卡死,我们就满盘皆输。保留百分之二十的火种,至少保证十年后还有人记得怎麽造晶片。」
会议室陷入沉默。所有人都听懂了这句话背后的悲壮意味:这是在为最坏的情况做准备。
倒计时数字跳动:128天07小时15分钟。
「回到14nm良率本身。」陈醒切换屏幕,显示出当前试产线的实时数据,「京京,现在最大的瓶颈是什麽?」
张京京调出过去一周的流片报告:「目前良率卡在百分之三十八,距离百分之七十五的成本线还差三十七个百分点。我们分析了所有失效晶片,发现三大类问题:第一,图形转移缺陷,占比百分之四十二,这与光刻胶和掩模版有关;第二,薄膜均匀性问题,占比百分之三十三,与沉积设备的工艺窗口太窄有关;第三……」
他停顿了一下,放大了第三类缺陷的显微图像:「随机性缺陷,占比百分之二十五。表现为随机的短路丶开路丶参数漂移,没有明显规律。我们怀疑与洁净室环境有关,特别是悬浮粒子。」
「悬浮粒子不是有监控吗?」李明哲问。
「有,而且数据都在标准范围内。」张京京调出洁净室的粒子监测曲线,「但问题是,现有监测仪器的精度是0.1微米,而14nm工艺对0.05微米以上的粒子就敏感了。也就是说,我们可能有一批『看不见的杀手』在产线里游荡,而监测系统却显示一切正常。」
这就像在浓雾中作战,敌人看得见你,你却看不见敌人。
「解决方案?」陈醒言简意赅。
「三个方向。」张京京显然已经深入思考过,「第一,升级监测系统,采购更高精度的粒子计数器,但这需要进口,时间来不及。第二,改造洁净室的空气流场设计,但那是厂房基建层面的大工程,至少三个月。第三……」
他看向视频画面中的林薇:「林总上周提出了一个设想:用计算流体力学仿真,重建整个洁净室的微观流场,找出粒子可能聚集的『死角』,然后针对性地增加局部净化装置。」
所有人的目光投向林薇。
「这个方案理论上可行,但需要超算资源和精细的边界条件。」林薇调出她初步的仿真模型,「洁净室不是静止的,人员的走动丶设备的散热丶机械臂的运动都会扰动空气流场。我们需要实时监测这些扰动源,输入模型,动态计算粒子分布。这相当于给整个洁净室做一个『CT扫描』,而且是动态的。」
「需要多少算力?」陈醒问。
「如果用『小芯』平台现有的工业仿真模块,单次全尺寸仿真需要七十二小时,但良率攻坚等不了这麽久。」林薇报出数据,「我们需要将仿真速度提升两个数量级,这要麽需要更强的算力,要麽需要更优的算法。」
赵静的声音突然插入,她一直在旁听,此刻才开口:「『小芯』的制造分析模块可以升级。我们最近在医疗影像识别上积累的神经网络模型,可以迁移到流场仿真中。传统CFD计算是基于物理方程离散求解,速度慢;但如果我们用深度学习,训练一个『流场预测网络』,输入边界条件,直接输出粒子分布预测,速度可以提升一千倍以上。」
「但需要训练数据。」林薇指出关键。
「我们可以用高精度监测设备先采集一个洁净室的完整数据作为种子。」赵静思路清晰,「虽然我们买不到最先进的监测仪,但中科院力学所有一套用于航空航天研究的『粒子图像测速系统』,精度达到0.01微米,可以借用。采集一周数据,足够训练初始模型。」
倒计时数字跳动:128天06小时52分钟。
「这个方案需要多长时间部署?」陈醒问。
林薇和赵静快速估算:「设备借用和安装,三天。数据采集,七天。模型训练和验证,五天。总共十五天。」
「太长了。」陈醒摇头,「十五天,按现在的流片节奏,我们会浪费至少三轮实验机会。而三轮实验,可能就意味着良率提升几个百分点的机会。」
他站起身,走到环形屏幕前,看着那个鲜红的倒计时。
「我们没有十五天可以等。但我们也需要更好的监测手段。」陈醒转过身,眼神扫过每个人,「所以,我们并行:第一,赵静立即联系华科院,今天就开始设备借用流程,数据采集明天启动;第二,林薇在现有监测数据的基础上,先用简化的流场模型做初步分析,哪怕精度不够,也要先找出最可疑的区域;第三,京京,你们产线团队不能等,从今天开始,在每一片晶圆进入关键工序前,增加一道『预检测』,用现有的检测设备做极限灵敏度测试,虽然会降低产能,但能提前筛掉一部分问题晶圆。」
「这会降低产能百分之三十以上。」张京京提醒。
「但我们首先要保证的是实验数据的质量,不是产能。」陈醒果断道,