第349章 张江的不眠夜(2/2)
针对22nm制程必须面对的“双重曝光”(double patterning)技术,星火eda祭出了经过现场优化的“动态色彩平衡”算法。它能自动将一层复杂的电路图拆分成两张掩膜版,并实时计算两张掩膜版之间的套刻误差(ovey)对电路性能的影响。
张江的夜,灯火通明。
在这股近乎疯狂的推力下,中芯国际的工艺研发进度条仿佛被按下了快进键。
然而,半导体工艺的皇冠,并不是那么容易摘取的。
11月中旬,就在所有人都以为胜利在望的时候,一个巨大的打击降临了。
第一批全流程跑通的22nm验证片出炉。
测试机台前,邱国华看着屏幕上的一片飘红,脸色惨白。
“漏电流超标50倍……”他喃喃自语,声音里充满了绝望,“芯片静态功耗太高了,刚通电就发烫,根本没法用。”
整个实验室陷入了死一般的沉寂。漏电流,这是随着制程微缩,量子隧穿效应增强后最大的噩梦。如果解决不了这个问题,22nm就是一堆废硅。
“是不是掺杂浓度太高了?”
“也许是栅氧层太薄击穿了?”
“要不重新调整source\/drain的注入能量?”
工程师们乱成一锅粥,各种盲目的猜测满天飞。有人甚至提议推翻现在的配方,从头再来。
“都闭嘴。”
一个冷静得有些冰冷的声音响起。
林星石从人群后方走出来,他的脸色有些苍白。
那是连日不断超频的痕迹,但他的眼睛却亮得吓人,只要他还能撑住,他就能一直开着超频效果前进。
“谁都不许动设备。现在的配方在大方向上没有问题。”林星石走到控制台前,调出了eda的仿真界面,“给我48小时。”
说完,他将自己关进了旁边的一间独立工作站,并挂上了“请勿打扰”的牌子。
这48小时,成为了中芯国际历史上最漫长的48小时。
工作站内,林星石并没有像别人想象的那样疯狂敲代码。他只是静静地坐在屏幕前,盯着那张放大了数亿倍的3d晶体管结构图。
在他的脑海中,系统的算力全开。
他仿佛缩小成了一个电子,在那迷宫般的晶体管沟道中穿行。他看到了源极,看到了漏极,看到了上方那道控制生死的“闸门”——栅极。
“漏电流……漏电流……”
林星石的思维触角延伸到每一个角落。他在模拟电流的流动,不是靠公式,而是靠直觉,一种建立在海量数据和绝对理性之上的直觉。
时间一分一秒过去。林星石的眼睛布满了血丝,但他依然在思考。
终于,在第46个小时,他的目光锁定在了晶体管边缘的一个不起眼的角落——浅沟槽隔离(sti)与有源区的交界处。
在微观视角下,由于应力效应,这里的晶格发生了极其微小的扭曲。
这种扭曲在28nm时还可以忽略不计,但在22nm的尺度下,它变成了一条肉眼不可见的高速公路,让电子得以绕过栅极的控制,偷偷溜走。
“找到了。”林星石嘶哑着嗓子,嘴角勾起一抹疲惫的笑容。
他迅速在键盘上敲击,修改了opc(光学邻近效应修正)的规则文件。他没有改变工艺配方,只是在掩膜版的图形上,在这个特定的角落,增加了一个微小的“耳朵”形状的补偿图形,用来抵消应力带来的晶格扭曲。
门打开了。
门外,张汝京、邱国华、周振,还有几十双眼睛齐刷刷地看过来。
“改掩膜版。”林星石递出一个u盘,声音虽然虚弱,却带着不容置疑的力量,yer 34,坐标(x230, y450)处增加应力补偿图形。立刻去光刻机上做在线修正或者快速制版。”
邱国华接过u盘,手有些颤抖。他看着林星石那张年轻却透着威严的脸,这一刻,他心中的所有怀疑都烟消云散,只剩下了盲目的信任。
“快!按林院士说的做!”
新的验证片在焦急的等待中流出。
这一次,当测试探针扎在晶圆上的那一刻,所有人的呼吸都停止了。
屏幕上的数据开始跳动。
漏电流:0.5na\/μm。
标准值:1na\/μm。
完美达标!不仅达标,甚至比国际巨头的同类指标还要优秀!
“成了!我们成了!”
一声撕心裂肺的欢呼声打破了实验室的寂静。平日里严肃刻板的老工程师们,此刻像孩子一样跳了起来,互相拥抱,有人甚至摘下眼镜偷偷抹眼泪。
邱国华看着屏幕上那条完美的iv曲线,久久不能言语。他转过身,看着坐在角落里闭目养神的林星石,深深地鞠了一躬。
“林院士。”邱国华的声音哽咽,“我服了。彻底服了。”
张汝京走过来,轻轻拍了拍林星石的肩膀,眼中满是激赏与感慨:“星石,你不仅救了这个项目,你给华夏半导体指了一条新路啊。”
林星石睁开眼,看着周围欢腾的人群,露出了一个淡淡的微笑。
窗外,东方的天际泛起了鱼肚白。