量产线调试的第十天,凌晨四点的研发中心突然爆发出一阵急促的警报声。正在监控室查看良率数据的林渊猛地站起身,抓起对讲机就冲了出去:“各小组注意!中试车间发生什么情况?重复,中试车间发生什么情况?”对讲机里传来陈涛带着喘息的声音:“林总!刻蚀设备突然停机,真空腔体压力骤升,可能是腔体泄漏了!”
林渊赶到中试车间时,里面已经弥漫着淡淡的臭氧味,几名工程师正穿着防护服围着刻蚀设备紧急排查。陈涛指着设备屏幕上的参数曲线,脸色惨白:“刚才我们正在进行第50批次晶圆的刻蚀,真空度突然从10^-7Pa降到10^-3Pa,设备自动停机保护。初步判断是腔体的密封垫圈损坏,要是腔体被污染,之前的49批次晶圆可能都报废了。”
“先检测晶圆!”林渊果断下令,“范教授,你带团队检测刚完成刻蚀的晶圆;陈涛,立刻拆解设备检查密封垫圈;苏晴,联系沈阳机床厂,让他们马上送一批备用密封垫圈过来,强调要国产化的新型材料!”他看着墙上的时钟,指针指向凌晨4点15分,距离阿拉伯能源联邦主权基金的最终投资评审还有72小时,要是晶圆报废,投资协议就彻底泡汤了。
范德霍夫教授带领团队将晶圆送到检测室,原子力显微镜下的刻蚀图案清晰可见,线条边缘的光滑度完全符合要求。老教授松了一口气,拿着检测报告跑出来:“林总,太好了!晶圆没有被污染,刻蚀精度达到0.003微米,比设计要求还高!密封垫圈损坏的时候,刚好完成了最后一片晶圆的刻蚀,真是不幸中的万幸!”
陈涛也带着好消息过来:“密封垫圈确实损坏了,但原因找到了。是我们之前更换的国产化密封垫圈材质有问题,在高温环境下发生了老化。沈阳机床厂说他们新研发的氮化硅密封垫圈能承受1200℃的高温,现在已经安排专车送过来,预计中午12点前能到。”他顿了顿,补充道,“不过我们的良率数据有点波动,第45到49批次的良率从85%降到了78%,可能是设备参数不稳定导致的。”
林渊走进检测室,看着屏幕上的良率曲线,眉头拧成了疙瘩。曲线在第45批次突然出现下滑,虽然幅度不大,但对于量产来说,每一个百分点的良率都关系到成本控制。苏晴正在分析设备日志,手指在键盘上飞快敲击:“找到了!是脉冲激光沉积设备的功率不稳定,导致量子点的沉积密度出现波动。我们之前为了提升效率,把功率调到了设计上限,长时间运行后出现了功率衰减。”
“能不能优化参数?”林渊问道。苏晴点了点头,调出参数调整界面:“我们可以采用动态功率补偿算法,根据量子点的沉积密度实时调整激光功率。我已经做过模拟计算,调整后良率能稳定在85%以上。不过需要重新编写控制程序,大概需要6个小时。”
就在团队紧张调整参数时,赵磊匆匆跑进来,手里拿着一份供应链报告:“林总,出大事了!我们采购的高纯度碳纳米管原材料被海关扣了!说是怀疑这批材料用于军事用途,需要进行安全审查,至少要一周才能放行。我们现在的库存只够生产1000片芯片,根本不够投资评审的样品需求。”
“怎么会突然被扣?”林渊心里咯噔一下,“我们的材料都是通过正规渠道采购的,手续齐全啊。”赵磊叹了口气:“我打听了一下,是米国商务部给海关发了函,说我们的碳纳米管技术可能用于导弹制导系统,要求加强审查。这明显是他们的刁难,想拖延我们的量产进度。”
苏晴突然想起了什么,眼睛一亮:“我们可以用之前自己提纯的碳纳米管!虽然纯度只有99.998%,比采购的低0.002个百分点,但我们可以通过优化量子点掺杂浓度来弥补。之前的实验数据显示,只要量子点掺杂浓度提升5%,就能抵消材料纯度不足带来的性能损失。”
林渊立刻拍板:“就这么办!苏晴,你带团队调整量子点掺杂参数;赵磊,去仓库盘点我们自己提纯的碳纳米管库存,确保足够生产2000片样品;陈涛,设备修好后立刻启动生产,务必在明天中午前完成2000片样品的生产。”他看着众人,“阿拉伯能源联邦主权基金的评审团队后天就到,我们必须在他们来之前拿出合格的样品,这是我们最后的机会!”
中午11点,沈阳机床厂的密封垫圈准时送达,陈涛的团队仅用2个小时就完成了设备更换和调试。下午1点,调整后的量产线重新启动,激光沉积设备的功率稳定在设计值,量子点的沉积密度均匀性大幅提升。监控屏上的良率曲线稳步上升,第50批次晶圆的良率达到了86%,第51批次更是达到了88%,创造了新的纪录。
然而,新的问题又出现了。负责封装的工程师发现,部分芯片在封装过程中出现了引脚脱落的现象。“是焊接温度的问题!”封装团队负责人拿着放大镜观察着脱落的引脚,“量子碳管芯片的热传导性能太好了,焊接时的热量被快速传导出去,导致焊锡没有充分熔化,出现了虚焊。我们之前用的焊接温度是250℃,现在需要提高到300℃,但这样又会损伤芯片的栅极绝缘层。”
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