第203章 追光二期光源长稳测试 重回1990:我的科技强国路
巨大的双层隔离观察窗外,金秉洙博士的眼睛布满血丝,盯著主控屏幕上那条缓慢但持续下滑的曲线,euv输出功率稳定度:96.3%,距离昨夜梁志远报告时的96.7%又跌了0.4个百分点,而且没有止跌跡象。
实验室內部,真空泵组的低吼声中,技术人员正在执行紧急在线清洗程序。十二个清洗喷头从机械臂上精准伸出,向euv光源核心光学腔体內喷射特製的高纯度氬气-氦混合等离子流。这是金秉洙团队设计的“非接触式镜面清洁技术”,理论上可以在不停机情况下清除镜面上纳米级污染物。
“清洁流压力提升至额定值110%。”一名年轻工程师的声音在通讯频道里响起,带著明显的紧张,“等离子体密度达到標准,开始计时。”
“所有光学传感器数据同步记录。”金秉洙的声音嘶哑,“特別注意第二反射镜组后的光强分布变化。”
屏幕上,数十个监测点的数据开始跳动。最初五分钟,euv输出功率稳定度出现了微弱的回升跡象,从96.3%缓慢爬升至96.5%。实验室里有人轻轻鬆了口气。
但金秉洙的眉头皱得更紧了。他太了解这台耗费了五年心血的“追光二期”原型机了,如果问题真的只是镜面污染,在线清洗后的恢復曲线应该是陡峭的,而不是这种有气无力的爬升。
果然,在清洗程序进行到第八分钟时,异变陡生。
“警报!第四雷射束同步偏差超限!”主控系统冰冷的电子音骤然响起,“警告:锡滴击中率下降至87%!”
屏幕上,代表十六道子雷射束同步状態的波形图突然紊乱,其中第四束光的相位明显落后於其他光束。更致命的是,锡滴喷射系统监控画面显示,原本应该被雷射精准击中的液態锡微滴,有超过13%偏离了预定轨道,未能被完全汽化形成等离子体。
“停止清洗!立即停止!”金秉洙几乎是对著麦克风吼出来,“切换到手动模式,保留第七到第十二束雷射,关闭其余光束!”
操作员的手指在控制台上飞舞。但就在切换指令发出后的0.3秒內,主监控屏上爆出一片刺眼的红色警报。
“腔体压力异常上升!真空度从10^-7帕跌落至10^-5帕!”
“锡滴收集器温度飆升,超过安全閾值!”
“紧急停机程序启动!所有雷射器安全闭锁!”
巨大的嗡鸣声骤然停止,实验室陷入一种令人心悸的寂静。只有冷却系统还在运转,发出低沉的、仿佛嘆息般的声音。
金秉洙一拳砸在控制台上,不锈钢台面发出沉闷的迴响。他身后的团队成员们脸色苍白,这次紧急停机,意味著至少需要48小时来重启系统、排查故障、重新校准。而按照“深红路线图”的时间表,“追光二期”必须在两周內完成连续168小时的长稳测试,才能为14nm euv工艺验证提供可靠的光源保障。
“金博士。”一个冷静的声音从身后传来。
金秉洙猛地回头,看到陈醒不知何时已经站在观察窗前。他穿著简单的黑色工装,脸上看不出长途奔波后的疲惫,只有一种沉静的专注。
“陈总,您怎么……”金秉洙有些吃惊。从深城到合城,即便是最早的航班,此刻也不该出现在这里。
“专机。”陈醒简短解释,目光已经投向主控屏幕上冻结的数据流,“停机前最后一毫秒的光谱分析数据调出来。”
技术人员迅速操作。屏幕上出现复杂的光谱图,在代表13.5nm euv辐射的主峰旁边,有几个微弱的异常峰位。
“这些是……”金秉洙凑近屏幕。
“锡的l系辐射线,还有微弱的氧kα线。”陈醒用手指在屏幕上圈出几个峰位,“雷射击偏的锡滴没有被完全汽化,部分液態锡溅射到镜面上,在后续雷射脉衝中二次加热,產生了这些异常辐射。更麻烦的是,”
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他放大光谱图的一角:“看到这个微小的连续背景了吗?这是高能电子轰击镜面镀膜层產生的韧致辐射。说明有带电粒子在腔体內积累。”
“静电问题?”金秉洙瞬间反应过来。
“比那复杂。”陈醒调出停机前最后0.1秒的高速摄像机画面。画面经过ai增强后清晰显示:在第四雷射束失步的那个瞬间,锡滴喷射轨跡出现了微妙的扭曲,仿佛被无形的力场牵引。
“腔体內存在局部电场畸变。”陈醒断言,“可能是某个高压电极的绝缘材料在长期热负荷下发生了介电性能退化,產生了漏电流。这个漏电场干扰了雷射束的传播路径,也影响了锡滴的飞行轨跡。”
“需要开腔检查。”金秉洙立刻明白了问题的严重性,“如果是高压部件的问题,可能需要更换整个电极模块,重新做真空封装和烘烤。时间……”
“我们没时间。”陈醒打断他,“『深红路线图』里,euv整机集成节点是硬性要求。如果『追光二期』的长稳测试推迟,会连锁影响到14nm euv工艺开发、『天权6號』晶片设计,乃至整个5nm技术平台的进度。”
他走到实验室的落地白板前,拿起记號笔:“常规的排查流程是什么?”
金秉洙迅速列出步骤:“第一步,等腔体冷却至室温,至少12小时;第二步,破真空开腔,目视检查和仪器检测,6小时;第三步,定位故障部件,拆卸更换,8小时;第四步,重新封装,抽真空,烘烤除气,至少24小时;第五步,系统重校准,12小时。总计……至少62小时,这还是最理想的情况。”
“太长了。”陈醒在白板上划掉这个方案,“我们需要在24小时內恢復测试。”
“这不可能!”一个年轻工程师脱口而出,隨即意识到失言,低下了头。
陈醒看了他一眼,没有责备,反而问:“你叫什么名字?哪个组的?”
“章……章晴,良率建模组的,昨晚被临时抽调来支援数据分析。”年轻人抬起头,眼神里有著技术人特有的执拗,“陈总,我不是质疑您,但物理规律摆在那里。真空系统破空后重新抽到10^-7帕,仅分子泵组运行就需要8小时,加上250摄氏度的烘烤除气,24小时绝对不够。”
“如果不开腔呢?”陈醒在白板上写下四个字:“原位诊断”。
实验室里安静了一瞬。
“不开腔……怎么检查高压电极?”金秉洙皱眉思索,“我们虽然有腔体內的温度和压力传感器,但没有针对电极绝缘性能的原位监测手段。除非……”
“除非我们设计一种新的诊断方法。”陈醒接话道,“利用euv光源自身的特性。”
他转向主控台,调出系统的三维结构图:“『追光二期』有十六道子雷射束,通过微透镜阵列分光。如果我们调整这个阵列的排布,让其中一束雷射不以锡滴为目標,而是以特定角度擦过疑似故障的电极表面……”
“雷射诱导击穿光谱!”章晴突然激动地喊道,“用低功率雷射在电极表面產生微量等离子体,通过分析等离子体发射光谱,反推电极表面的化学成分和污染状態!而且因为雷射功率很低,不会对电极造成实质性损伤!”
金秉洙的眼睛亮了起来:“可行!我们可以用第七束雷射作为探测光,调整其入射角度,让它以15度掠射角扫过第四高压电极区域。如果电极绝缘层真的发生了热降解,表面碳化或者金属迁移,光谱中会出现明显的碳峰或电极材料特徵峰!”
“不仅如此。”陈醒补充道,“我们还可以在探测雷射上叠加一个低频调製信號,通过分析反射光的相位变化,反演出电极表面的介电常数分布。如果某个区域的绝缘性能下降,介电常数会发生变化。”
一个原本需要开腔拆解的难题,在几分钟內被转化为了一个精妙的原位光学诊断方案。实验室里的气氛骤然活跃起来,年轻工程师们开始快速计算雷射参数、设计扫描路径、编写控制程序。
但陈醒的眉头依然没有舒展。他走到观察窗前,看著里面那个庞大的、此刻静默的euv光源装置,低声对金秉洙说:“即使找到了故障点,原位修復也是个大问题。如果是电极绝缘层退化,我们不可能在真空腔內进行涂层修復。”
“有两种可能。”金秉洙也压低了声音,“第一种,问题不严重,只是表面轻微污染或微观裂纹,我们可以通过调整工作电压和清洗程序来规避;第二种,问题严重,必须更换电极。那样的话……”
“我们等不起。”陈醒看著窗外渐亮的天空,“金博士,我有个想法,但风险很大。”
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