中芯国际的张总走到设备前,仔细观察着机械臂的运行轨迹,当看到屏幕上显示的定位精度0.001微米时,不禁感叹:“太不可思议了!我们之前从ASML采购的14纳米光刻机,定位精度也只有0.001微米,但价格是你们的1.7倍。我们订购的5台设备,年底交付后,将立刻投入14纳米芯片的试生产,预计能将芯片生产成本降低30%。”
海外媒体的记者们围着光刻机不停拍照,路透社的记者向林渊提问:“林总,这台光刻机是否会对全球半导体设备市场造成冲击?ASML之前表示,龙国的研发可能侵犯了他们的专利,你们如何回应?”林渊从容回答:“我们的设备采用了100%自主研发的技术,国际专利组织已经裁定,ASML的侵权指控不成立。至于市场冲击,我们希望通过良性竞争,推动全球半导体产业的发展,而不是像某些企业那样,通过垄断遏制技术创新。”
中午12点,下线仪式的午宴在产业园的宴会厅举行。席间,科技部的刘司长拉着林渊的手说:“国家已经决定,将伏羲实验室列为‘国家半导体核心技术研发基地’,每年专项拨款10亿美元用于研发。同时,我们还会协调教育部,在全国高校增设半导体设备相关专业,为你们输送更多的人才。”林渊连忙起身致谢:“感谢国家的支持,我们一定不会辜负期望,早日攻克7纳米、5纳米的核心技术!”
午宴刚结束,林渊就接到了台积电董事长张忠谋的电话。张忠谋的声音带着诚意:“林总,恭喜你们的14纳米光刻机下线。台积电希望能与伏羲实验室开展合作,引进你们的设备用于28纳米和14纳米芯片的生产,我们愿意支付1亿美元的技术合作费,同时提供我们的工艺数据,帮助你们优化设备性能。”林渊沉吟片刻,回答:“感谢张董的认可,我们非常愿意合作。具体的合作细节,我会安排团队与台积电对接,希望我们能共同推动全球半导体产业的进步。”
下午2点,林渊在实验室召开了核心团队会议,部署后续的工作任务。“原型机下线只是第一步,我们接下来有三个重点任务:第一,加快量产线的建设,年底前完成5条量产线的调试,确保明年一季度实现批量交付;第二,启动14纳米光刻机的可靠性测试,连续运行30天,确保设备在工业环境下的稳定性;第三,推进7纳米工艺的预研,重点攻关掩膜版技术和多重曝光工艺,年底前完成原型机的设计方案。”
会议结束后,各团队立刻行动起来。量产线建设团队带着施工图纸,赶往产业园的新建厂区,那里将建设5条光刻机量产线,预计每月能生产10台设备;可靠性测试团队则在总装车间搭建了模拟工业环境的测试平台,将光刻机的运行温度、湿度、电压等参数调整到极端状态,开始连续30天的稳定性测试;7纳米预研团队则与中科院光电技术研究所合作,启动了掩膜版的设计和制造工作。
然而,就在一切顺利推进时,可靠性测试出现了意外。9月18日凌晨,测试团队发现光刻机的物镜系统突然出现像差增大的问题,屏幕上显示的像差控制精度从0.08弧秒上升到0.15弧秒,超过了设计标准。陈研究员带着团队连夜排查,最终发现是冷却系统的冷却液出现了杂质,导致物镜镜片温度升高,产生了热变形。“冷却液的过滤系统精度不够,长时间运行后,管道内的金属碎屑进入了冷却液。”测试工程师小李羞愧地说。
林渊立刻召集机械团队和材料团队会诊,提出了“三级过滤+在线监测”的改进方案:第一级采用微米级滤网过滤大颗粒杂质,第二级采用纳米膜过滤微小颗粒,第三级采用离子交换树脂去除金属离子;同时在冷却系统中安装在线监测传感器,实时检测冷却液的纯度和温度,一旦出现异常立刻报警。这个方案需要对冷却系统进行重新设计,预计需要10天时间。
改进工作在总装车间连夜进行。材料团队的张教授带着团队研发了一种新型的纳米过滤膜,过滤精度达到0.001微米,比之前的滤网精度提升了10倍;机械团队则重新设计了冷却管道的结构,减少了管道内的死角,避免金属碎屑堆积。9月28日,改进后的冷却系统安装完毕,可靠性测试重新启动。当设备连续运行72小时后,物镜系统的像差控制精度稳定在0.08弧秒,冷却液的纯度始终保持在99.999%。
可靠性测试的同时,量产线的建设也在紧锣密鼓地进行。10月5日,第一条量产线的核心设备安装完毕,开始进行空载调试。林渊来到量产车间,看着自动化的生产线正在有条不紊地运行,机械臂将零件精准地组装到机身上,检测设备实时显示着组装精度。“第一条量产线预计10月底完成调试,11月开始试生产,每月能生产2台光刻机。”量产线负责人汇报说。
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