第十一章 中试线的膜厚难题,健康警报与国产设备突围
2009年4月,星源科技光刻胶中试线在半导体研发中心西侧厂房正式投产。首批中试批次规划为50公斤,目标是将膜厚均匀性误差控制在±3%以内,感光剂产率提升至50%以上,为后续量产铺平道路。然而,投产第一天,就遭遇了棘手的难题——连续三批样品的膜厚误差都超过了±5%,部分硅片边缘甚至出现了“流挂”现象,完全不符合中试标准。
“问题出在涂胶机的转速控制和光刻胶的粘度稳定性上。”张晨盯着在线监测系统的曲线,语气凝重。中试线采用的是国内某厂商的半自动涂胶机,转速波动范围达到±50rpm,而实验室阶段使用的进口设备波动仅为±10rpm。“小批量实验室测试时,粘度变化可以手动调整,但中试阶段需要连续供胶,粘度随温度变化的幅度超出了预期,从25mPa·s降到了22mPa·s,直接导致膜厚不均。”
陈凡走到涂胶机旁,观察着胶液的流动状态:“粘度问题可以通过添加增稠剂解决,但涂胶机的转速稳定性是硬伤。赵磊,能不能开发一套转速补偿算法,通过实时监测转速波动,自动调整供胶量?”
赵磊立刻打开电脑,手指在键盘上飞快敲击:“可以试试,但需要先采集足够的转速波动数据,建立数学模型。我今晚加班编写程序,明天一早就能测试效果。”
苏清月则拿着粘度计,在不同温度下反复测试:“我发现光刻胶的粘度对温度非常敏感,每升高1℃,粘度下降约1mPa·s。我们可以在供胶管路外增加恒温套,将温度控制在23±0.5℃,应该能稳定粘度。”
团队立刻分工行动:赵磊攻坚转速补偿算法,苏清月负责搭建恒温供胶系统,张晨和李教授优化增稠剂配比。连续五天,中试线的灯光彻夜未熄,每个人都在为解决膜厚难题而奋斗。
健康警报与温柔守护
第五天清晨,苏清月在调试恒温套时,突然感到一阵头晕目眩,手中的扳手险些掉落。她扶着墙壁缓了缓,却发现眼前阵阵发黑,额头上的冷汗浸湿了额发。“清月,你怎么了?”陈凡刚好路过,看到她苍白的脸色,心头一紧,立刻上前扶住她。
“没事,可能就是有点累。”苏清月勉强笑了笑,想要站直身体,却被陈凡强行抱起,快步走向研发中心的休息室。“都什么时候了还硬撑?连续熬了五天,铁打的身体也扛不住。”陈凡的语气带着一丝责备,更多的却是心疼。
休息室里,陈凡给苏清月盖上毯子,又倒了一杯温热的红糖水。“我去叫医生。”他转身就要走,却被苏清月拉住手。“不用,我就是低血糖,休息一会儿就好。”苏清月虚弱地说道,“中试线还等着恒温套调试,我不能耽误进度。”
“进度重要还是你的身体重要?”陈凡坐在她身边,语气坚定,“今天必须好好休息,恒温套的事让其他同事接手。”他拿出手机,给王胖子打了个电话,让他立刻送一份早餐过来,又叮嘱苏清月的助理帮忙照看。
这一天,陈凡推掉了所有会议,一直守在休息室里。他给苏清月读研发报告,讲一些轻松的趣事,偶尔帮她掖掖毯子,倒杯水。苏清月靠在沙发上,看着陈凡忙碌的身影,心中满是温暖。“陈凡,其实你不用一直陪着我的,公司还有很多事要处理。”
“公司的事再重要,也比不上你。”陈凡握住她的手,眼神温柔,“以前我总想着快点突破技术瓶颈,快点实现科技强国的目标,却忽略了身边最重要的人。以后我不会再让你这么累了,我们一起奋斗,但也要一起照顾好自己。”
苏清月眼中闪着泪光,轻轻点了点头。她知道,陈凡心中有大梦想,但也从未忽略对她的关心。这份藏在奋斗中的温柔,比任何甜言蜜语都更动人。
下午,苏清月的精神好了许多。她回到中试线,发现赵磊的转速补偿算法已经调试成功,恒温套也搭建完毕。“清月姐,你回来了!”团队成员们纷纷打招呼,“陈总特意交代,不让你做重活,你就负责指导我们就行。”
苏清月笑着点点头,走到涂胶机旁,看着屏幕上稳定的转速曲线和粘度数据。“开始测试吧。”她一声令下,涂胶机再次启动。这一次,硅片上的光刻胶膜厚均匀,边缘整齐,经测试,膜厚误差控制在±2.8%,终于达到了中试标准。
“成功了!”中试线旁爆发出欢呼声,陈凡走到苏清月身边,轻轻拥抱了她:“谢谢你,清月。也谢谢大家的努力。”
设备封锁与国产替代突围
就在中试线取得突破的同时,一个坏消息传来。王胖子匆匆走进陈凡的办公室,脸色凝重:“凡哥,信越化学联合东京应化、住友化学,对我们实施了设备封锁!我们之前订购的德国某品牌的光刻胶纯度检测设备,被对方以‘涉及技术出口限制’为由,单方面取消了订单。不仅如此,他们还游说国内的设备代理商,不让他们给我们提供任何半导体相关设备的维修和配件供应。”
陈凡的脸色沉了下来。光刻胶的纯度检测设备是量产前的关键设备,没有它,就无法保证每一批产品的质量稳定性。“他们这是想从设备上彻底卡死我们。”张晨也皱起了眉头,“国外的半导体设备厂商大多被巨头垄断,他们联合起来封锁,我们很难买到合规的设备。”
“买不到,我们就找国产替代!”陈凡眼中闪过一丝坚定,“国内肯定有相关的设备研发企业,只是技术可能相对落后。我们可以和他们合作,提供技术支持,共同研发符合我们需求的设备。”
王胖子立刻说道:“我之前了解过,上海有家叫‘华科仪器’的企业,一直在研发半导体检测设备,虽然在精度上和国外产品有差距,但基础功能是齐全的。我可以联系他们,谈谈合作的可能性。”
“好!”陈凡拍板决定,“你立刻动身去上海,告诉华科仪器,我们可以提供研发资金和技术指标,甚至可以出让部分设备订单的优先权,只要他们能在三个月内,把纯度检测设备的精度提升到我们需要的水平。”
王胖子当天就飞往上海。然而,合作谈判并不顺利。华科仪器的技术总监表示,他们的设备当前检测精度只能达到99.8%,而星源科技需要的是99.95%以上,三个月内提升这么大的幅度,难度极大。“王总,不是我们不想合作,实在是技术壁垒太高了。国外厂商在这个领域深耕多年,我们的研发投入和技术积累都远远不够。”
王胖子没有放弃,他把星源科技在锂电池领域的突破,以及半导体研发的决心告诉了华科仪器的管理层:“现在国外巨头对我们实施封锁,就是不想让中国的半导体产业崛起。如果我们现在退缩,以后永远都要被别人卡脖子。星源科技愿意和华科仪器并肩作战,我们出资金、出技术,你们出人才、出产能,只要我们成功了,不仅是星源的胜利,也是中国半导体设备行业的胜利!”
王胖子的话打动了华科仪器的管理层。他们经过紧急会议,最终同意合作,成立联合研发小组,星源科技投入500万元研发资金,华科仪器抽调核心技术人员,全力攻克精度提升难题。
与此同时,赵磊也没闲着。他利用自己的编程优势,开发了一套设备数据校准系统,可以通过算法修正国产设备的检测误差。“虽然硬件精度有差距,但我们可以通过软件算法来弥补。”赵磊自信地说道,“这套系统可以将检测误差降低0.05个百分点,再加上华科仪器的硬件改进,应该能满足我们的需求。”
陈凡看着团队成员们众志成城的样子,心中充满了力量。他知道,国外巨头的封锁虽然给他们带来了困难,但也让他们更加坚定了自主研发、国产替代的决心。只要他们团结一心,就没有迈不过去的坎。
2009年4月底,光刻胶中试线顺利产出首批合格产品,膜厚均匀性误差控制在±2.5%,感光剂产率提升至52%,各项指标均达到预期。而上海华科仪器那边,在星源科技的技术支持下,也取得了突破性进展,纯度检测设备的精度已经提升至99.93%,距离目标仅差一步之遥。
陈凡站在中试线旁,看着一颗颗合格的光刻胶产品,眼中闪过一丝坚定。国外巨头的封锁,不仅没有打垮他们,反而让他们变得更加强大。未来,星源科技将继续在半导体领域深耕,联合国内的上下游企业,构建自主可控的产业链,用科技的力量,打破国外的垄断,助力国家实现科技强国的梦想。而陈凡和苏清月的感情,也在这段历经考验的岁月里,愈发坚不可摧。