第380章 光刻機調試遇難題,江辰三言兩語點破天機!
國慶假期的熱度還沒完全散去,光刻機研發中心那邊就傳來了消息。
不是好消息。
曹所長在電話里的聲音有點低沉,跟之前報喜的時候判若兩人:
「江院士,整機調試出了點問題。」
「工件台和物鏡系統的聯調,定位精度一直達不到預期值。」
「我們反覆校準了好幾遍,雷射干涉儀的讀數就是穩不住,總是在最後幾位小數點上來回跳。」
江辰正在國科院圖書館翻一本關於量子糾纏純化方案的前沿論文,聽到這話放下書:「跳多少?」
「零點幾納米。」
「那確實不正常,我過去看看。」
掛了電話。
江辰收拾東西往外走。
唐若曦剛好抱著一摞書過來,看他表情就知道有事:「光刻機那邊?」
「嗯,聯調出了點小問題。」
「嚴重嗎?」
「不嚴重,但挺隱蔽的。」
江辰把背包往肩上一甩,「就像代碼里藏了個bug,編譯能過,運行也不報錯,但結果就是不對。」
「這種問題最煩人,但也最有意思。」
唐若曦笑了:「那你快去吧,中午食堂我給你留飯。」
「行。」
到了研發中心。
超淨車間裡的氣氛跟之前明顯不一樣了。
曹所長、劉工、陳工、張工,還有比亞帝的老陳,一群人圍在工件台旁邊,一個個眉頭擰成川字。
王川福也在,雙手抱胸站在人群外圍,臉色不太好看。
看到江辰進來,所有人齊刷刷抬頭,那眼神就跟考試沒考好的學生等老師來訓話似的。
曹所長迎上來,語氣裡帶著幾分自責:
「江院士,是我們的問題。」
「您給的方案沒問題,是我們執行的時候哪裡出了紕漏。」
「先別急著背鍋。」
江辰走到工件台旁邊,看了看雷射干涉儀上跳動的讀數。
確實如曹所長所說,最後三位小數點一直在跳,像一隻不安分的小蟲子。換
一般設備,這點誤差根本不算事。
但對於1nm製程的光刻機來說,這個誤差已經大到足以影響晶片良率了。
「排查過哪些可能?」江辰問。
劉工翻開手裡的記錄本,一條一條念:
「光源穩定性,測了,沒問題。」
「物鏡系統的裝配精度,重新校準過,也沒問題。」
「工件台的機械結構,拆開檢查了一遍,所有螺栓的預緊力都按您的標準重新擰過,還是不行。」
「環境振動,測了地基,沒發現異常。」
「溫度漂移,恆溫系統正常,波動在零點零一度以內。」
「電磁干擾,屏蔽層檢查過,沒有問題。」
念完之後,整個車間安靜了好幾秒。
能查的都查了,找不到毛病。
江辰沒說話,走到工件台旁邊蹲下身,用手輕輕搭在基座表面。
他的感知力全開。
方圓八百米內的一切都在他的掌控之中。
而此刻,他所有的注意力都集中在這台機器最細微的振動上。
大概十來秒後,他站起來:
「老陳,你們這批工件台的底座,是不是跟第一批用的不是同一批次的鑄造件?」
老陳愣了一下,趕緊翻手裡的記錄:
「對,第二批的底座用的是改良後的鑄造工藝。」
「按您上次給的分階段變溫時效方案處理的,理論上殘餘應力釋放應該更均勻才對。」
「問題不在應力,在密度。」
江辰指著底座的一角,「這批鑄造件的模具,是不是換過?」
王川福眼睛一瞪,轉頭看向老陳。
老陳滿頭大汗地翻記錄,翻了半天,忽然臉色一變:
「換過!之前那個模具用了十幾年,表面有一些微裂紋,上個月我們換了一套新模具。」
「但尺寸、材質、工藝參數都沒變啊!」
「參數沒變,但新舊模具的導熱性不一樣。」
江辰語氣很淡。
像是在說一加一等於二。
「新模具的導熱係數比舊模具高了大概百分之幾,這導致鑄造過程中熔融金屬的冷卻速度發生了改變。」
「宏觀尺寸看不出來,但微觀密度分布不均勻。」
「底座的質心和形心不重合,引起微弱的慣性力矩。」
他指了指工件台的運動方向:「每次工件台高速往復運動的時候,這個微弱的慣性力矩就會產生一個極其微小的偏轉。」
「雷射干涉儀捕捉到的就是這個偏轉,不在機械結構上,不在電磁環境裡,也不在溫度漂移里,而是在底座本身的材料特性里。」
整個車間鴉雀無聲。
曹所長張著嘴,半天沒合上。
劉工手裡的記錄本差點掉地上。
陳工用力拍了一下自己腦門,聲音在安靜的車間裡格外響亮:
「我早該想到的!密度分布不均勻會導致慣性主軸偏移!」
張工在旁邊小聲嘀咕:「這種級別的分析,咱們整個團隊沒一個人想到,江院士用手摸了一下就找出來了。」
「服了,真的服了。」
王川福沉默了好半天,然後轉頭對老陳說:
「江總剛才說的每一句話,都記下來了嗎?」
老陳瘋狂點頭,手裡的筆都快戳穿筆記本了:
「記了記了,一個字沒落。」
王川福又轉頭看向江辰,眼神複雜得能開染坊。
裡面有敬佩,有感慨,還有一絲說不清的自慚形穢。
他搞了這麼多年製造業,自認為在精密機械加工這一塊也算頂尖水平。
但江辰剛才那番分析,直接把他幾十年的認知按在地上反覆摩擦。
不是他不懂,是他根本想不到……
誰能想到模具換了個新的,會讓底座的質量分布出問題,進而影響整台光刻機的定位精度?
「江總,」
王川福開口了,聲音有點啞,
「你說實話,你到底是怎麼摸出來的?」
「我手下那幫老技工,幹了幾十年精密裝配,能用手摸出幾個絲的平面度,已經算是頂尖高手了。」
「但你剛才不是摸平面度,你摸的是密度,是慣性力矩。」
「這玩意兒根本沒法用手摸,你一摸就出來了。」
江辰想了想,覺得說實話太嚇人,於是給了個相對委婉的解釋:
「物理學的基本原理。不同的密度分布,傳遞振動的頻譜不一樣。」
「手搭上去,感覺不一樣。」
王川福聽完之後臉上的表情變得更加微妙:「所以你是用物理學原理,把觸覺放大到了可以感知質量分布的程度?」
「差不多。」
王川福徹底不說話了。
他默默轉頭對老陳低聲交代:「把江總這段話原原本本地記下來,回去讓所有技術骨幹反覆學習。」
老陳愣了一下:「王總,這怎麼學?」
「江總說的那些內容,我們連理解都費勁。」
「理解不了就先背下來,總有一天能理解。」
「我活了這麼多年,頭一回見到有人把物理學基本原理玩到這個地步。」
問題找到了。
接下來就是解決方案。
江辰說,「這批底座的模具已經換了,短期內再換回去不現實。」
「最快的方式是調整工件台的控制參數,把底座的慣性力矩納入運動補償模型。」
「另外,後續批次的底座毛坯,鑄造前把新模具的預熱溫度調整一下,儘量讓冷卻曲線跟舊模具一致。」
「這些優化方案全部匯總成標準工藝文檔,下發各產線。」
說完這些,他看了看時間:
「不早了,我先回去吃飯。」
「具體怎麼改,你們按我說的方案弄,有問題再找我。」
曹所長趕緊說:「好的好的!江院士您慢走!」
王川福也說:「江總你放心,這兒交給我們。」
……
不是好消息。
曹所長在電話里的聲音有點低沉,跟之前報喜的時候判若兩人:
「江院士,整機調試出了點問題。」
「工件台和物鏡系統的聯調,定位精度一直達不到預期值。」
「我們反覆校準了好幾遍,雷射干涉儀的讀數就是穩不住,總是在最後幾位小數點上來回跳。」
江辰正在國科院圖書館翻一本關於量子糾纏純化方案的前沿論文,聽到這話放下書:「跳多少?」
「零點幾納米。」
「那確實不正常,我過去看看。」
掛了電話。
江辰收拾東西往外走。
唐若曦剛好抱著一摞書過來,看他表情就知道有事:「光刻機那邊?」
「嗯,聯調出了點小問題。」
「嚴重嗎?」
「不嚴重,但挺隱蔽的。」
江辰把背包往肩上一甩,「就像代碼里藏了個bug,編譯能過,運行也不報錯,但結果就是不對。」
「這種問題最煩人,但也最有意思。」
唐若曦笑了:「那你快去吧,中午食堂我給你留飯。」
「行。」
到了研發中心。
超淨車間裡的氣氛跟之前明顯不一樣了。
曹所長、劉工、陳工、張工,還有比亞帝的老陳,一群人圍在工件台旁邊,一個個眉頭擰成川字。
王川福也在,雙手抱胸站在人群外圍,臉色不太好看。
看到江辰進來,所有人齊刷刷抬頭,那眼神就跟考試沒考好的學生等老師來訓話似的。
曹所長迎上來,語氣裡帶著幾分自責:
「江院士,是我們的問題。」
「您給的方案沒問題,是我們執行的時候哪裡出了紕漏。」
「先別急著背鍋。」
江辰走到工件台旁邊,看了看雷射干涉儀上跳動的讀數。
確實如曹所長所說,最後三位小數點一直在跳,像一隻不安分的小蟲子。換
一般設備,這點誤差根本不算事。
但對於1nm製程的光刻機來說,這個誤差已經大到足以影響晶片良率了。
「排查過哪些可能?」江辰問。
劉工翻開手裡的記錄本,一條一條念:
「光源穩定性,測了,沒問題。」
「物鏡系統的裝配精度,重新校準過,也沒問題。」
「工件台的機械結構,拆開檢查了一遍,所有螺栓的預緊力都按您的標準重新擰過,還是不行。」
「環境振動,測了地基,沒發現異常。」
「溫度漂移,恆溫系統正常,波動在零點零一度以內。」
「電磁干擾,屏蔽層檢查過,沒有問題。」
念完之後,整個車間安靜了好幾秒。
能查的都查了,找不到毛病。
江辰沒說話,走到工件台旁邊蹲下身,用手輕輕搭在基座表面。
他的感知力全開。
方圓八百米內的一切都在他的掌控之中。
而此刻,他所有的注意力都集中在這台機器最細微的振動上。
大概十來秒後,他站起來:
「老陳,你們這批工件台的底座,是不是跟第一批用的不是同一批次的鑄造件?」
老陳愣了一下,趕緊翻手裡的記錄:
「對,第二批的底座用的是改良後的鑄造工藝。」
「按您上次給的分階段變溫時效方案處理的,理論上殘餘應力釋放應該更均勻才對。」
「問題不在應力,在密度。」
江辰指著底座的一角,「這批鑄造件的模具,是不是換過?」
王川福眼睛一瞪,轉頭看向老陳。
老陳滿頭大汗地翻記錄,翻了半天,忽然臉色一變:
「換過!之前那個模具用了十幾年,表面有一些微裂紋,上個月我們換了一套新模具。」
「但尺寸、材質、工藝參數都沒變啊!」
「參數沒變,但新舊模具的導熱性不一樣。」
江辰語氣很淡。
像是在說一加一等於二。
「新模具的導熱係數比舊模具高了大概百分之幾,這導致鑄造過程中熔融金屬的冷卻速度發生了改變。」
「宏觀尺寸看不出來,但微觀密度分布不均勻。」
「底座的質心和形心不重合,引起微弱的慣性力矩。」
他指了指工件台的運動方向:「每次工件台高速往復運動的時候,這個微弱的慣性力矩就會產生一個極其微小的偏轉。」
「雷射干涉儀捕捉到的就是這個偏轉,不在機械結構上,不在電磁環境裡,也不在溫度漂移里,而是在底座本身的材料特性里。」
整個車間鴉雀無聲。
曹所長張著嘴,半天沒合上。
劉工手裡的記錄本差點掉地上。
陳工用力拍了一下自己腦門,聲音在安靜的車間裡格外響亮:
「我早該想到的!密度分布不均勻會導致慣性主軸偏移!」
張工在旁邊小聲嘀咕:「這種級別的分析,咱們整個團隊沒一個人想到,江院士用手摸了一下就找出來了。」
「服了,真的服了。」
王川福沉默了好半天,然後轉頭對老陳說:
「江總剛才說的每一句話,都記下來了嗎?」
老陳瘋狂點頭,手裡的筆都快戳穿筆記本了:
「記了記了,一個字沒落。」
王川福又轉頭看向江辰,眼神複雜得能開染坊。
裡面有敬佩,有感慨,還有一絲說不清的自慚形穢。
他搞了這麼多年製造業,自認為在精密機械加工這一塊也算頂尖水平。
但江辰剛才那番分析,直接把他幾十年的認知按在地上反覆摩擦。
不是他不懂,是他根本想不到……
誰能想到模具換了個新的,會讓底座的質量分布出問題,進而影響整台光刻機的定位精度?
「江總,」
王川福開口了,聲音有點啞,
「你說實話,你到底是怎麼摸出來的?」
「我手下那幫老技工,幹了幾十年精密裝配,能用手摸出幾個絲的平面度,已經算是頂尖高手了。」
「但你剛才不是摸平面度,你摸的是密度,是慣性力矩。」
「這玩意兒根本沒法用手摸,你一摸就出來了。」
江辰想了想,覺得說實話太嚇人,於是給了個相對委婉的解釋:
「物理學的基本原理。不同的密度分布,傳遞振動的頻譜不一樣。」
「手搭上去,感覺不一樣。」
王川福聽完之後臉上的表情變得更加微妙:「所以你是用物理學原理,把觸覺放大到了可以感知質量分布的程度?」
「差不多。」
王川福徹底不說話了。
他默默轉頭對老陳低聲交代:「把江總這段話原原本本地記下來,回去讓所有技術骨幹反覆學習。」
老陳愣了一下:「王總,這怎麼學?」
「江總說的那些內容,我們連理解都費勁。」
「理解不了就先背下來,總有一天能理解。」
「我活了這麼多年,頭一回見到有人把物理學基本原理玩到這個地步。」
問題找到了。
接下來就是解決方案。
江辰說,「這批底座的模具已經換了,短期內再換回去不現實。」
「最快的方式是調整工件台的控制參數,把底座的慣性力矩納入運動補償模型。」
「另外,後續批次的底座毛坯,鑄造前把新模具的預熱溫度調整一下,儘量讓冷卻曲線跟舊模具一致。」
「這些優化方案全部匯總成標準工藝文檔,下發各產線。」
說完這些,他看了看時間:
「不早了,我先回去吃飯。」
「具體怎麼改,你們按我說的方案弄,有問題再找我。」
曹所長趕緊說:「好的好的!江院士您慢走!」
王川福也說:「江總你放心,這兒交給我們。」
……