高频脉冲电机的新版图已经重新开始流片。
吕辰三人又忙着新一轮验证机的搭建。
这天,刚刚从验证室回来,吕辰正处理一些其他单位的来信,办公室的门就被推开了。
陈光远的秘书站在门口:“吕工,陈厂长请您去一趟,真空所的电镜到了,正在安装。”
吕辰放下笔,站起来。
电镜,终于来了。
他跟着小周下楼,推着自行车出了研究所,一路来到6305厂,登记,放行。
一路上能看见穿着蓝色工装的人在厂区里穿梭,有人推着平板车,车上码着纸箱,有人手里拿着文件夹,脚步匆匆。
来到四号厂房,把车停好,进了门。
换鞋,换衣服,穿过风淋室。
走进车间的时候,里面已经站了一圈人。
陈光远站在最前面,旁边是几个穿灰色中山装的人,文昭南教授和电子管厂的李总工都在。
他们身前,是一台军绿色的机器。
一米多高,两米来长,主体是一个粗大的圆柱形镜筒,表面布满各种接口和旋钮。
镜筒的旋钮、开关、仪表,还有一台示波器。
整台机器,像一头蹲着的金属野兽。
“小吕来了。”陈光远看见他,招了招手。
吕辰走过去,站在陈光远旁边。
“文教授,李总工。”
文昭南教授冲他点点头:“小吕好。”
李总工看着那台电镜,语气里带着点自豪:“总算装起来了。在厂里调试了半个月,拉过来,又装了三天。今儿个早上才通上电。”
吕辰问:“指标多少?”
“300埃左右。”文昭南说,“看形貌够了,看细节还差点。”
吕辰大喜:“300埃,0.03微米。对于现在5微米的工艺来说,这个分辨率,够用了。”
他又问:“通电试过了?”
“试过了。”李总工说,“图像能出来,稳定。就是……”
他顿了顿,看了一眼文昭南。
文昭南接过话:“就是我们对集成电路这行不太熟。这东西看材料、看金属断口都有大用。到了6305厂这儿,能看什么,得你们说了算。”
陈光远点点头,然后看向吕辰:“吕工,叫你来,就是这个意思。咱们厂里五十多个专家教授,都是搞机械、搞化学、搞工艺、搞材料的。电镜这东西,谁都没正经用过。你给讲讲,这东西能在咱们这儿干什么。”
吕辰走到那台电镜前面,伸手摸了摸镜筒,金属的触感冰凉而坚实。
然后他转过身,看着那一圈人。
陈光远,文昭南,李总工,还有6305厂的那些专家们。
设计中心的,制造中心的,测试中心的,一张张熟悉的脸,此刻都看着他。
“文教授,”他说,“能不能先随便找个样品,把图像调出来?咱们边看边说。”
文昭南点点头,走到控制台前。
李总工也从旁边拿过一个样品托,上面粘着一个小小的铜网,铜网上挂着一些粉末。
“这是标样,先看看图像质量。”他把样品托放进样品室,关好门,开始抽真空。
嗡嗡的声音响起来,是机械泵在工作。
过了一会儿,文昭南看了看真空计,点点头:“好了。”
他打开电子枪的高压开关,调节几个旋钮,示波器上开始出现一些波纹。
然后他看向观察窗。
吕辰凑过去。
观察窗里,是一幅灰白色的图像。
放大,调焦,再放大,再调焦。
慢慢的,图像清晰起来。
那是一群不规则的颗粒,有的圆,有的尖,大大小小地堆在一起。
“这是氧化镁粉末。”李总工在旁边说,“常用的标样。”
吕辰看了一会儿,然后退开。
“陈厂长,能不能拿个芯片来?”他问。
陈光远朝旁边的人点了点头,不一会儿,有人拿过来一个陶瓷封装的芯片。
“这是HX-2的测试片,”那人说,“流片的时候有些缺陷,淘汰下来的。”
吕辰接过芯片,看了看。
黑色的陶瓷基底,两排引脚,表面印着白色的字。
他把芯片递给文教授:“教授,请您用酸煮。把封装煮开,把晶圆露出来。”
文昭南愣了一下:“现在?”
“现在。”吕辰说,“咱们今天,就给它验验尸。”
陈光远招呼一个工作人员拿来发烟硝酸。
文昭南把芯片放进烧杯里,倒上硝酸,
黄色的烟雾冒起来,刺鼻的气味弥漫开来。
十几分钟后,黑色的环氧树脂封装开始软化,脱落。
李总工用镊子把晶圆夹出来,在去离子水里洗了洗,然后放在一张滤纸上吸干。
那是一小块银灰色的东西,比指甲盖还小,边缘参差不齐。
李总工把它粘在样品托上,放进样品室。
抽真空,开机,调焦。
图像慢慢出现。
吕辰凑到观察窗前。
视野里,是密密麻麻的金属走线,横平竖直,整整齐齐。
但在左下角,有一个小小的黑点。
“放大那个地方。”他说。
文昭南调节旋钮,图像放大,再放大。
黑点变成了一小片焦黑的痕迹,中间有一个微小的熔坑,周围是一圈烧焦的痕迹,像被雷劈过的伤口。
“这是击穿点。”吕辰指着那个熔坑,“电压过来的时候,这里温度瞬间升高,把硅都烧化了。”
他顿了顿:“这种击穿,往往是栅氧化层太薄,或者有缺陷。电场强度一大,就打穿了。”
旁边有人倒吸一口气。
吕辰直起腰,看着那一圈人。
“咱们先从头讲。”他说,“电镜能在咱们这儿干什么。我一条一条说,文教授,请您配合着演示。”
他走到一个白板前面,拿起笔,写下第一行字:关键尺寸测量。
“咱们现在的设计规则是5微米。”他转过身,“但5微米到底做出来是多少?光刻机有误差,刻蚀有偏差,最后留在晶圆上的线宽,可能是5.2,也可能是4.8。”
他拿起另一块芯片,是没煮开的,指了指表面那些看不见的线条。
“如果只有4.8,再加上一点点毛刺,两条线就挨上了。挨上了,就是短路。”