2024年深冬的临港,海风裹着咸湿的寒意钻进衣领,追光基地的地下实验室里却热得像盛夏。
追光四号原型机的整机联调,已经到了最关键的时刻。
这台 0.75数值孔径(NA)的超高 NA EUV光刻机,是全球第二台同级别原型设备,也是国内第一台。整机高度超过十米,由十几万颗零件组成,从光源、物镜到掩模台、工件台,每一个核心部件,都是百分之百全国产。
项目总负责人是郑浩。
当年那个跟着林若溪做光刻补偿算法的年轻工程师,现在已经是计算光刻领域的领军人物,带着团队啃下了追光二号、三号的算法难关。这一次,他牵头追光四号的整机光学联调,压力可想而知。
“还是不行。”
凌晨两点,光学检测室里,郑浩盯着波前误差的检测曲线,眼睛里布满红血丝,嘴角起了好几个水泡,“偏振效应压不住,标量补偿模型完全失效,波前误差卡在 0.12nm,死活下不去。”
旁边的工程师们都沉默着。
所有人都知道,超高 NA EUV最大的难点,就是偏振效应。当数值孔径升到 0.75,极紫外光的大角度入射会导致强烈的偏振相关像差,传统基于标量衍射理论的补偿算法彻底失灵。这不是靠“多调几次参数”就能解决的,是底层模型的问题。
团队熬了整整三十六天,改了十七版模型,试了上百种补偿方案,波前误差始终离 0.05nm的设计目标差一大截。
“要不……先降 NA?”有人小声提议,“降到 0.6,偏振效应就小多了,至少能先出光。”
“不行。”郑浩立刻摇头,语气很坚决,“0.6NA撑不起 1nm工艺。追光四号的目标就是 1nm节点,不能降标准。现在降了,以后还要再走一遍弯路。”
话说得硬,可他心里也压着一块巨石。
追光计划走到今天,全行业都在看着。高 NA EUV是 1nm工艺的核心,卡在这里,整个 1nm节点的进度都要拖后。
正发愁,实验室门被轻轻推开。
林若溪走了进来,手里拎着保温桶,里面是温热的粥。她现在是公司首席科学家,不用再盯一线研发,但追光四号联调的关键期,她还是每天都过来看看。
“先歇会儿,吃点东西。”她把粥放在桌上,目光扫过屏幕上的波前曲线,“还卡在偏振上?”
郑浩点点头,语气带着挫败:“林总,标量模型的路走死了。我试过引入偏振参数,可变量太多,模型收敛不了。”
林若溪拿起检测报告翻了翻,指尖在“偏振响应”那一行停住:“别死盯着标量模型改。把矢量光学的框架搭起来,把多层膜反射镜的偏振响应、入射光的偏振态,全部纳入数字孪生系统。偏振不是干扰项,是可以主动调控的。”
“矢量光学建模?”郑浩眼睛一亮,随即又皱起眉,“可是计算量太大了,一次仿真要跑十几个小时,根本没法迭代。”
“把 AI和物理模型结合起来。”林若溪语气平静,“用矢量光学模型生成基础数据,训练轻量化的 AI代理模型,兼顾精度和速度。之前我们做高 NA物镜数字孪生的时候,用过类似的思路。”
一句话点醒了郑浩。
他之前总想着用纯物理模型硬算,反倒忘了星尘最擅长的“物理模型+ AI加速”的老路子。
“我知道了!”他瞬间来了精神,也顾不上喝粥了,转身就往工位走,“我这就重构模型框架!”
林若溪看着他的背影,笑了笑,把保温桶往旁边推了推,也坐下来跟着一起看数据。
接下来的一周,整个团队进入了连轴转的状态。
矢量光学基础模型的搭建、数据集的生成、AI代理模型的训练,每一步都难。为了生成足够的训练数据,团队调用了星海智算中心的上千张加速卡,连续跑了三天三夜,生成了五百万组偏振-像差对应数据。
模型迭代到第二十三版的时候,仿真精度终于达标了。
联调测试那天,周建民院士、张磊、贺荣明都到了现场。老人穿着无尘服,站在观察窗旁,背着手微微前倾,眼睛一眨不眨地盯着物镜舱。
“各系统就绪,准备首光测试。”
现场指挥的声音落下,所有指示灯依次变绿。
光源舱里,高功率脉冲激光精准轰击在锡液滴上,极紫外光瞬间迸发,经过收集镜、照明系统、反射式掩模、超高 NA缩束物镜,十几片多层膜反射镜辗转反射,最终汇聚成极细的光束,落在晶圆台的光刻胶上。
时间一分一秒过去。
所有人都屏住了呼吸,连呼吸都放得很轻。
检测系统的进度条一点点往前走,波前误差、分辨率、焦深……一组组数据陆续跳出来。
当最终的检测结果完整呈现在大屏幕上时,实验室里安静了足足三秒。
波前误差:0.038nm最高分辨率:0.72nm套刻精度:0.45nm
所有核心指标,全部达到并超过设计标准。
“成了……”
不知是谁喃喃了一句,随即,压抑的欢呼在实验室里炸开。
周建民院士摘下老花镜,用袖口擦了擦镜片,又戴上,凑到屏幕前反复看,嘴角抖了半天,只说出一句:“好……好啊……”
张磊攥着拳头,指节都泛白了。从当年第一台 32W的 DPP光源原型,到今天追光四号的 350W高功率 LPP光源,十几年光阴,无数个熬在地下实验室的日夜,都值了。
贺荣明拍着郑浩的肩膀,笑得眼角皱纹都挤在了一起:“小子,可以啊!比我们当年追光二号首光,进度快多了!”
郑浩站在原地,看着屏幕上的数字,眼眶有点发热。
他想起十几年前,刚进公司的时候,第一次跟着林若溪去上微的实验室,看着 90nm光刻机改造,心里满是崇拜和向往。
那时候他想,什么时候自己也能参与最顶尖的光刻机研发。
现在,他做到了。
不仅参与了,还牵头完成了超高 NA EUV的光学联调。
一代人有一代人的长征,而他们这代人,接过了前辈的接力棒,跑得更快、更远。
追光四号首光成功的消息,在产业内部低调传开。
没有大肆宣传,可所有从业者都清楚这意味着什么——中国成为全球第二个掌握超高 NA EUV光刻技术的国家,1nm工艺的设备底座,彻底夯实了。
西方媒体起初还质疑“数据造假”,直到陆续有产业链的消息流出,才不得不承认:中国半导体的追赶速度,远超他们的预判。
有人又开始叫嚣“新一轮封锁”,可业内人都明白,现在再谈封锁,已经晚了。
从设备到材料,从 EDA到制造,从逻辑芯片到功率器件,我们已经建起了完整的产业闭环。你禁你的,我做我的,封锁只会让我们迭代得更快。
两周后,1nm CFET工艺首轮全流程流片,在星海六期实验线正式下线。
林浩作为项目负责人,站在检测室外,手心微微出汗。
这个二十九岁的年轻人,从入职起就泡在前沿器件实验室,从 GAA做到 CFET,是新生代里的技术尖刀。可 1nm首流片的压力,还是让他连续失眠了好几天。
“别紧张。”周宇站在他身边,语气轻松,“当年 2nm首测才 8.1%,你只要能到 10%,就算赢。”
林浩笑了笑,点点头,眼睛还是死死盯着屏幕。
检测进度条走到尽头,数据跳了出来:
功能良率:11.7%器件密度:较 2nm GAA提升 122%核心性能参数:全部达标
“11.7%!”林浩攥紧了拳头,悬了几个月的心终于落地。
虽然离量产还很远,但这个数字,已经足够证明——全国产 1nm CFET工艺路线,是完全走得通的。
陆承远也在,老人头发全白了,精神却很好,看着数据连连点头:“好啊,比我们当年强多了。长江后浪推前浪,以后的路,就看你们年轻人的了。”
林浩挠挠头,有点不好意思:“都是前辈们底子打得好。我们就是站在巨人肩膀上。”
众人都笑了。
一句“站在巨人肩膀上”,道尽了十八年的技术传承。
从 130nm到 1nm,从六个人的创业团队到几万研发人员,从被全面封锁到全链自主,一代又一代技术人,踩着前辈的脚印,带着新的思路,一步步往上走,往前闯。
没有捷径,没有奇迹,只有代代相传的韧劲和不服输的劲。
跨年那天,叶枫和老伙伴们登上了临港基地的观景台。
远处是东海的波涛,脚下是灯火通明的科研基地,地下实验室里,追光四号还在做下一轮测试;远处的产业园里,产线昼夜不停;更远处的城市,万家灯火。
“十八年了。”陈景明叹了口气,“从 130nm到 1nm,好像就在昨天。”
贺荣明笑着接话:“这才哪到哪。追光四号只是原型机,以后还有量产型,还有更高 NA的,还有下一代的下一代。”
林若溪望着远处的星光,轻声说:“年轻人成长起来了。以后的路,他们能走好。”
叶枫点点头,没说话。
十八年前,他重生在华清校园,带着前世的遗憾和不甘,一头扎进了半导体这条漫漫长路。
十八年后,设备、材料、EDA、制造、封装、标准、生态,所有被卡过脖子的环节,全都一一补上了。从追赶到并跑,从受制于人到自主可控,他们用十八年,走完了别人几十年的路。
可他知道,这不是终点。
1nm之后,还有 0.5nm,还有更前沿的器件结构,还有量子计算、光子计算等全新的赛道。
追光之路,从来没有终点。
但他不再像当年那样忐忑不安。
因为他知道,身后有整条产业链,有代代传承的技术人,有亿万支持国产的用户。
只要追光的人还在,脚步就不会停。
新年的钟声敲响,远处的城市炸开了烟花。
绚烂的光映在每个人脸上,温暖又明亮。
新的一年,新的征程。