第206章 芯谷厂房突发静电事故 重回1990:我的科技强国路
梁志远正在工艺监控室里审核下个月的產能计划。屏幕上,代表各机台状態的图標整齐排列:绿色是正常运行,黄色是计划维护,红色是异常停机。过去一周,这条斥资数十亿打造的產线运行平稳,量產良率缓慢但坚定地爬升到了71.2%,距离75%的成本线又近了一步。
窗外,洁净室的走廊里,身著无尘服的技术人员安静地穿行。巨大的黄色机械臂平稳地將晶圆盒从一台设备传送到另一台设备,整个流程如精密钟錶般有序。墙壁上的环境监控屏显示著各项指標:温度22.3c±0.1c,湿度42%±1%,静电电压<10伏,粒子计数0.1微米以上每立方米小於1个,这是半导体製造的最高洁净標准。
一切都那么完美,完美得让梁志远心里隱隱不安。在晶片製造行业待了二十年,他深知这种平静往往是暴风雨的前兆。特別是三天前林薇从宝岛发回的那份关於电磁环境扰动的简报,让他要求工程师们对所有敏感设备进行了额外屏蔽检查。
但检查结果显示一切正常。
“梁工,euv曝光区三號机台的预防性维护完成。”对讲机里传来设备工程师的声音,“校准数据全部通过,可以恢復生產。”
“批准恢復。”梁志远回应,“先跑两个批次的监控片,確认工艺窗口稳定。”
“明白。”
梁志远的目光落在监控屏的一角,那里是“追光二期”euv光源的长稳测试数据曲线。经过九天运行,稳定度保持在97.8%到98.2%之间波动,完全满足14nm工艺需求。金秉洙团队的那个“带电作业”方案,虽然听起来惊险,但实际效果出奇地好。
也许是自己多虑了。梁志远端起桌上的保温杯,喝了一口浓茶。茶叶是林薇上次从宝岛带回来的高山乌龙,香气清冽。
就在茶水滑过喉咙的瞬间,监控室里的主照明灯突然闪烁了一下。
很轻微的一闪,持续时间不到0.1秒,如果不是梁志远正对著光源,几乎不会察觉。但就是这一闪,让他的心猛地一沉。
“电力监控,报告情况!”他立即抓起对讲机。
“配电系统正常,各迴路电压波动在±1%以內,符合標准。”电力工程师的回答很快传来,“可能是照明电路的老化接触问题,已记录,会后检查。”
梁志远没有放鬆警惕。他调出全厂区的电力质量监测数据流,一屏屏地扫过。三相电压平衡度、谐波含量、频率稳定性……所有指標都在绿色范围內。
但就在他准备关掉监控页面时,一个不起眼的参数引起了他的注意,零线电流。
在理想的三相平衡系统中,零线电流应该接近於零。但此刻,监控显示零线电流达到了相线电流的8%,並且以每秒约0.2%的速度缓慢上升。
“电力组,立即检查全厂接地系统!”梁志远的命令还没说完,第二件事发生了。
监控屏幕上,代表14nm量產线关键区域的粒子计数器,突然从绿色跳成了黄色,然后迅速转红。
“警报!光刻区粒子计数超標!0.1微米以上颗粒物浓度达到每立方米50个!已超过工艺標准500倍!”
几乎在同一时间,多个区域的报警蜂鸣器同时响起:
“离子注入区三號机台真空度异常下降!”
“化学机械拋光区研磨液流量波动!”
“薄膜沉积区温控系统振盪!”
梁志远从椅子上弹起来,衝到总控台前。屏幕上,几十个报警图標像被点燃的鞭炮一样接连炸开。但最让他心惊的,是euv曝光区的监控画面,
在高速摄像机的捕捉下,可以看到三號euv光刻机的投影镜头下方,几片肉眼几乎看不见的微尘,正违反物理规律般悬浮在空中,然后缓缓飘向镜头表面!
静电。这是静电吸附现象。
“全厂静电监测!”梁志远吼道。
监控画面切换到静电电压分布图。在正常的半导体工厂,由於严格的防静电措施,任何区域的静电电压都应该控制在100伏以下。但此刻,分布图上出现了三个醒目的红色热点,
一个是euv曝光区,静电电压达到3200伏;
一个是晶圆传送走廊,静电电压2800伏;
最严重的是设备维护区,静电电压突破了5000伏,而且还在持续上升!
“启动紧急静电泄放程序!”梁志远的声音在广播系统中响起,“所有人员立即停止作业,接触接地桩!设备组,立即切断非必要电源,防止静电放电损坏!”
但他的命令还是晚了一步。
在euv曝光区,悬浮的微尘中,有一片直径约0.3微米的二氧化硅颗粒,在强静电场的驱动下,最终吸附在了投影镜头最关键的中心区域。
就在此刻,euv光源的一次曝光脉衝抵达。
13.5nm的极紫外光,以极高的能量密度照射在镜头表面。那片二氧化硅颗粒瞬间被加热到数千摄氏度,汽化、电离,在镜头表面留下了一个微小的、但足以毁掉整个镜组的灼伤点。
“euv三號机台曝光剂量异常!”操作员的声音带著惊恐,“镜头传输率下降12%!自动保护停机!”
一台价值近亿美元的光刻机,就这样在几秒钟內被损坏了关键光学部件。
但这还不是最糟的。
在晶圆传送走廊,强静电场导致一台晶圆搬运机器人的伺服电机驱动器发生內部放电。虽然驱动器有防静电设计,但5000伏的电压超出了设计极限。
驱动器短路,机器人失控。
机械臂以最大加速度挥出,撞击在传送轨道上。正在传送的十二片已完成前道工序、价值数百万美元的14nm晶圆,连带著特製的晶圆盒,从三米高的空中坠落。
晶圆盒在撞击地面的瞬间裂开,十二片晶圆像被推倒的多米诺骨牌一样滑出,在洁净室地板上碎裂、刮擦、污染。
“不!”监控室里有人发出一声痛苦的呻吟。
梁志远强迫自己冷静。损失已经发生,现在要做的是止损。
“设备组,立即在所有静电热点区域安装临时接地线!环境组,启动紧急空气净化,粒子浓度必须在十分钟內恢復正常!生產计划组,重新编排后续批次,评估延误影响!”
命令一条条下达。训练有素的团队开始行动。临时接地线像蛛网一样在厂房內铺设,大功率的空气净化系统全速运转,工程师们穿著无尘服衝进事故区域,开始抢救还能挽救的设备。
但梁志远知道,真正的损失已经无法挽回。那台euv光刻机的镜头损伤,至少需要三个月的时间来修復或更换。十二片14nm晶圆的报废,直接经济损失超过两千万。更重要的是,量產进度將因此延误至少一个月,而“深红路线图”的时间表不会等待。
他拿起加密电话,拨通了陈醒的號码。电话只响了一声就被接通。
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