良率的突破并没有让团队松懈,因为刻蚀机与光刻机的协同作业还面临着新的挑战。8月8日,当两台设备首次进行联机测试时,出现了晶圆传输卡顿的问题——光刻机的出料口与刻蚀机的进料口存在0.02毫米的高度差,导致晶圆托盘在切换时发生倾斜。李工带着机械团队趴在设备下方,用激光测距仪反复测量,最终发现是地基沉降导致的设备偏移。“我们可以采用可调节式减震基座,通过液压装置实时调整设备高度。”李工提出的方案,需要三天时间进行基座改造。
改造期间,专利战的传来了好消息。海因茨博士带着专利团队走进林渊的办公室,手里拿着国际专利组织的初步裁定通知书:“ASML指控的10项专利中,7项被认定不构成侵权,剩下3项我们已经提交了更早的研发记录,证明我们的技术是独立研发的。另外,我们提出的3项专利无效宣告请求,有2项被受理,ASML的专利壁垒出现了缺口!”林渊接过通知书,看到上面“现有证据表明渊渟资本的波长锁定技术具有独创性”的字样,紧绷的神经终于放松了些许。
专利战的阶段性胜利,让资本市场重新恢复了信心。渊渟资本的股价在三个交易日内回升了18%,国家大基金宣布再次追加20亿美元投资,用于14纳米光刻机的量产线建设。更令人振奋的是,中芯国际、华虹半导体等国内晶圆厂纷纷发来合作意向函,希望成为首批国产14纳米光刻机的试用客户。“中芯国际的张总明天就来实验室考察,他们计划采购5台设备用于14纳米芯片的试生产。”赵宇拿着合作意向书,脸上洋溢着笑容。
8月11日,刻蚀机与光刻机的协同测试终于成功。当晶圆从光刻机顺利传输到刻蚀机,完成刻蚀工序后,检测结果显示电路刻蚀深度误差≤0.01微米,线宽均匀性误差≤0.004微米,协同作业良率达到95.2%。“成功了!完全达到量产标准!”李工高举着测试报告,车间里的研发人员们互相击掌拥抱,有的甚至激动地跳了起来。林渊拿出手机,拨通了李教授的电话——李教授上周刚出院,正在家中休养。“老李,良率达标了,95.2%!”电话那头传来李教授哽咽的声音:“好……好啊……我明天就回实验室!”
就在团队庆祝协同测试成功时,EUV光源团队发现了一个新的隐患。王教授在例行检查中发现,激光聚焦镜的类金刚石涂层在连续运行100小时后,出现了微小的磨损痕迹。“虽然磨损量很小,但长期运行会影响光源的聚焦精度。”王教授拿着检测报告,眉头紧锁,“我们需要更耐磨的涂层材料,最好能找到硬度超过金刚石的材料。”林渊立刻联系中科院海市硅酸盐研究所,张院士当天就带着团队赶来,带来了一种新型的立方氮化硼涂层材料。
立方氮化硼的硬度仅次于金刚石,且耐高温性和化学稳定性更优。双方团队联合开展涂层工艺研发,通过磁控溅射技术将立方氮化硼涂层沉积在蓝宝石聚焦镜表面。经过两天两夜的实验,终于确定了最佳的涂层参数——涂层厚度50纳米,硬度达到HV3000,附着力等级1级。当安装了新型涂层聚焦镜的EUV光源连续运行120小时后,检测显示磨损量≤0.001微米,完全满足长期使用要求。
8月15日,中芯国际的张总一行来到伏羲实验室考察。当看到14纳米光刻机正在进行连续24小时稳定性测试,良率始终稳定在95%以上时,张总频频点头。在刻蚀机车间,当得知国产刻蚀机的加工效率比泛林半导体的设备提升25%,成本降低30%时,张总当即表示:“我们愿意订购10台14纳米刻蚀机和5台光刻机,希望能在年底前完成交付,用于新建的14纳米生产线。”
合作意向书签订的消息传来,实验室里一片欢腾。林渊却在当天的管理层会议上提出了新的要求:“我们不能满足于14纳米技术,必须立刻启动7纳米工艺的预研。ASML的EUV光刻机虽然遇到了瓶颈,但他们的研发投入是我们的三倍,我们稍有松懈就会被反超。”他当场宣布,从研发资金中划拨20亿美元,成立“7纳米工艺预研专项小组”,由陈研究员和王教授共同牵头,重点攻关EUV光刻的掩膜版技术和多重曝光工艺。
预研工作刚启动,国际专利战就传来了决定性的胜利。8月20日,国际专利组织正式裁定,ASML指控伏羲实验室侵权的10项专利中,9项不成立,剩余1项因技术方案不同也不构成侵权;同时,伏羲实验室提出的2项专利无效宣告请求获得支持,ASML的相关专利被宣告无效。这个消息让全球半导体行业震动,台积电、三星等企业纷纷向伏羲实验室发来技术交流的邀请,希望能引进国产设备。
专利战的胜利,让国产设备的市场认可度大幅提升。华维、小米等下游企业纷纷与渊渟资本签订合作协议,约定未来三年的芯片生产优先采用国产设备制造。截至8月底,伏羲实验室已接到35台14纳米刻蚀机和20台光刻机的订单,合同金额超过200亿元。张磊在资金汇报会上兴奋地说:“按照这个订单量,我们的研发投入不出两年就能收回,而且还能为后续的7纳米预研提供充足的资金支持。”
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