第146章 高端產線升級的效果,重構光刻機系統
這條產線是一條十二寸的中型產線,有8台光刻機,型號是阿斯麥1980di,但應該已經經過了一輪的魔改。
另外離子注入機10台、刻蝕機40台,還有研磨機、電子電壓監測設備等等一系列的設備。
紀弘一邊參觀一邊了解著情況,同時,產線這邊的負責人還給他送來了產線以及產線設備的相關技術資料——這些資料與原版已經有所不同,尤其是光刻機,經過了很大程度的魔改。
產能方面,以成熟產線的14nm工藝計,這條產線月產晶圓大約為一萬片,以一般晶片的面積計,一片晶圓大約切割良品晶片約五六十,也就是說,這條產線月晶片產量大約在五六十萬左右。
但麒麟9000s用SAQP四重曝光技術,效率大約要下降30%,再加上良率受到的影響,實際產能可能只剩下一半,也就是大約二三十萬片。
……
改造產線,紀弘沒打算從硬體入手,這裡的情況和宏圖微電子的情況還不同,那裡的硬體設備確實落後,一些自動化和智能化的模塊不夠用才需要重新設計和改造。
但這裡,本就是先進位程工藝產線,尤其是華為和中芯的工程師已經還已經對它進行過改造,硬體設備已經完全能夠滿足智能化的需要了。
對產線的優化,紀弘不懂,即便懂,也不可能比得上先後在AMD、台積電、三星,現在是中芯國際聯席CEO的梁松。
這裡的產線大概率就是他負責設計和工藝、良率以及產能的提升的。
雖然沒有可靠的證據,但是,能夠幫助華為建立先進工藝產線,先後實現等效7nm等效5nm工藝的量產,不說國內,找遍全世界可能也就只有一個梁松。
梁松這個人很傳奇,早年在AMD,加入台積電的第一件事兒,就是帶領台積電在130nm製程領域擊敗了老牌強敵IBM。
後來因為一些原因離開台積電加入三星,直接助力三星在14nm這個工藝節點領先台積電半年,後被台積電起訴履行競業限制條款離開三星。
加入中芯國際之後,更是直接提升了中芯國際28nm工藝的良品率。隨後更是跳過22nm等中間節點,直接跳代研發14nm工藝,只用了一年不到的時間就並成功實現量產,而且良品率達到90%以上。
前兩年,華為麒麟710A中芯國際重置版就是利用的這個工藝生產的。
而現在,DUV光刻機量產的7nm和5nm……
梁松,紀弘還特意查了查,1952的年的人,現年已經72歲了,主要工作估計是頤養天年了,只有有重大情況或者問題的時候才會出手。
此時,這邊在產線上負責的是一位高工,名叫曾學成。
「曾工,你現在有梁先生幾分的功力啊?」紀弘半開玩笑的問道。
「紀總別開玩笑了,十個我捆一起也不如梁先生一半!」曾學成介紹著梁松的豐功偉績,紀弘也確認了,這邊的核心工作確實出自他手。
「想不想超過他?」紀弘誘惑道。
曾學成心道:我在家哄我兒子也是這口氣,想不想考年級第一?問題是有那實力嗎?
他要真能考年級第一,那我就該懷疑這是不是我的種了。
不過心裡這麼想,嘴上不可能這麼說,他也知道紀弘是過來幹什麼的,於是說道:「但憑紀總吩咐!」
紀弘知道他不信,但配合就好。
雖然得到了一些晶片設計和光刻機相關的靈感,但先進工藝這種東西十分複雜和系統,不是說有三兩個好點子就能搞定的。
他的主業還是訓練AI。
「我這邊先了解一下產線的情況,」紀弘介紹著自己的工作安排:「然後生產的各個環節、流程相關數據實時給到我這邊。
「前期主要用於AI訓練,後期,根據AI的反饋調整和升級產線工藝。」
紀弘強調道:「我剛剛跟你說的話,你可以不信,但是一定要不打折扣的執行。」
「明白!」曾學成對卷耳智能科技是做什麼的門兒清,只不過以前都是軟體和設計層面的,難道AI對產線的優化也能起到關鍵作用?
他心裡突然就冒出一個想法:我自己比梁老師那是這輩子都沒希望了,但是如果我加上AI呢?
顯然,曾學成對紀弘的思想和言論也是關注了的,一小會兒的功夫就想明白了這一層,也意識到紀弘剛剛的問他的問題並不是隨口一說,也並不是開玩笑。
一念至此,曾學成更加的積極了——如果說之前的表態只是為了工作,那現在就完全充滿期待了。
……
一連好幾天的時間,紀弘都在產線這邊,產線的數據不斷的在提供,類思維AI的訓練也一直在進行。
「這裡,看到了沒?」紀弘說道:「矽片對準標識和掩膜板對準標識的中心坐標差值,根據這些數據分析,AI認為還有優化空間。
「主要是……」
紀弘跟曾學成講解著相關內容,並讓他配合對產線的運動控制模塊兒的算法進行著調整。
曾學成稍微一計算,就知道這東西應該對產線工藝是增益的。
雖然具體的結果還需要生產來驗證,但,能夠有找到梁松老師設計和規劃,甚至優化了好久的產線的一個問題,還是讓曾學成十分激動:
「我加上AI,真的能達到梁松老師的水平?」
能夠找到問題,就是水平的體現,哪怕調整完了是副作用,也是實力。
畢竟,沒有哪個人敢說我動一下就是升級,哪怕是梁松,調整產線的相關模塊兒也是摸索摸索再摸索,最終才確定的方案。
紀弘沒有回答他這個問題,而是問道:「你比梁松老師差在哪兒?最關鍵的點!」
要說差在哪兒,以曾學成現在的水平,那差的多了去了。
要說最關鍵的點,他沉思了一會兒,說道:「就是對問題的敏銳程度。比如一個新的工藝節點,測試產線放在這兒了,梁松老師的對問題就非常敏銳。
「他手一指,這兒是瓶頸,改進這兒,可以提升良率,那兒可能有問題。排查下去,幾乎八九不離十。
「事實上,怎麼說呢,當他把問題指出來之後,我去看,大多數時候我也能看出來,甚至能解決。」
「但,就是知道哪兒有問題,才是最關鍵的是吧?」紀弘笑道:「那今天這個問題呢?你看出來了嗎?」
「現在我也能看出來!」曾學成突然明悟:「AI現在扮演的是梁松老師的角色?」
梁松怎麼判斷問題所在的,紀弘不清楚,可能是直覺,也可能是經驗。
但,AI是怎麼判斷的,紀弘清楚的很——少部分的類思維加上大量的計算,甚至還有一部分推演在裡邊。
世界模型一直在運行,65nm以下級別的智能EDA工具靈韻在各大高校實驗室也已經開始使用,流片式仿真的訓練也一直在進行。
類推能力,尤其是精密工業領域的類推能力也有了不少的提升。
比如今天發現的這個問題,改進了之後能有多少提升,AI都已經做過類推了。
但方式不重要,能發現問題,能優化和改進才是最關鍵的。
「能調整嗎?」紀弘問道。
「當然能!」曾學成信心十足:「即便是梁松老師在,也是他指出問題,然後我帶人實施的。」
「嗯。」紀弘點了點頭:「那正好,來吧,試試看。」
設備是不需要動的,而程序的設計和優化,紀弘也帶來了神器——完整版本的靈犀。
曾學成帶著團隊分工協作,很快,優化工作就完成了。
安裝,重啟,測試當即進行。
「邊界更加清晰了。」
高倍顯微鏡下,樣品對比數據很明顯。曾學成是這麼說的,但紀弘確實沒看出來。
「具體如何,還得看良率有沒有提升。」紀弘對肉眼觀測的東西不太信任,尤其是曾學成,紀弘感覺他太激動了,眼睛開了光環也說不一定。
「那就得等明天才能知道了。」
……
翌日,數據出爐,良品率提升2%。
「才2%?」紀弘很不滿意。
「基數是94%啊老大,提高2%到96%已經非常大了好吧!」曾學成已經管紀弘叫上老大了:「如果用四重曝光,提升肯定會更大。
「現在這幾條產線都差不多,做四重曝光的良率基本都在55%左右,我們需要測試嗎?」
「扔給華為去測吧。」紀弘想了想,他這邊的主要工作是層疊ALU的生產,下一步的重點是層疊工藝的推進。
雙重四曝光不是地點。
……
就這樣,AI不斷的進行著訓練,也不斷的對產線相關的數據進行著一次又一次的計算。
而曾學成則是根據AI的反饋結果對產線進行各方面的微調,現在的他已經完全成為了紀弘的跟班了,這與領導無關。
之前跟著梁松,但梁松獨特的眼光和技能他學不來,紀弘這兒則是完全不一樣,AI在那,用起來非常的簡單和方便。
在曾學成的協助下,利用靈犀,他們把各個控制系統的軟體和系統也進行了一定程度的重構,各模塊兒都加入了AI判定和控制,AI慢慢的融入到了整個生產流程的控制之中。
這也多虧了他們原本就使用的不是官方的系統,而是自己開發的,源碼還都在。
重構的過程很順利,甚至系統的更新都沒有影響生產——產線一直在保持低產能運轉的狀態,甚至都沒有停工。
但工藝的提升……
紀弘有點兒不滿意。
「提升是不是小了點啊?」這天吃飯的時候,紀弘還跟曾學成抱怨:「只有兩個點的良率。」
聽紀弘說這樣的話,曾學成一口飯沒咽下去,直接就噴了,米粒都從鼻孔里出來了:「老大啊,這才幾天,你還想提升多大?直接搞定4nm?用EUV?」
紀弘微微搖了搖頭,他不懂紀弘在想什麼。
這麼長的時間,其實真正比較大的調整就只有運動控制那一次,剩下的幾乎全都是微調。
這些微調說有效果吧,可能有一點點,都不太明顯,甚至是稍微誤差一下下的事兒,也就在統計學的概念里,有了一點點的提升。
難道除了發現的那一個問題之外,其他的地方真的全都到極限了?
紀弘總覺得哪裡有些不對,因為極限是很難達到的。
舉個最簡單的例子:用正多邊形模擬求圓的面積的問題。
大家都知道,邊數越多,正多邊形就越接近圓。但如果是人去畫,邊的數量你不論怎麼花那都是有限的。
但如果換計算機來做,上就直接循環執行個幾萬幾十萬次,精確度就會有非常大的提升。
產線工藝也是類似的,是一個不斷的在逼近極限的過程,前期當然非常簡單,隨便搞搞就能提升。
但工藝越先進,再想提升就越複雜。
但,這條產線給紀弘的感覺就是,它真的已經趨近於極限了。
難道梁松真就這麼厲害?
他隨手指一指,就能發現所有的瓶頸?就能解決所有的問題?就能讓產線上的每一個流程和數據都逼近極限?
這有點兒離譜了吧?
還是說他也將所有數據循環執行了幾萬幾十萬次,算出的最優解?
紀弘問了曾學成這個問題,曾學成當即說道:
「產線的數位化模擬肯定是有的,但那個東西主要是數字,隱藏在數字中的有哪些問題,還是需要人去判斷的。跟老大的這個AI比差太遠了,完全不是一個層次的東西。」
紀弘明白了,這就不對。
人再怎麼挑,細微之處總是會被忽略掉的,也不能挑干挑淨,尤其是個個都幾乎達到極限。
不過他也沒有糾結這個,回頭找個機會去拜訪梁松,問問就知道了。
他現在的主要任務是,利用AI加上曾學成,在現在的基礎上,實現層疊ALU的生產工藝。
「光刻產線這邊的的難度其實不大,」曾學成對層疊ALU的布局已經做到了心中有數:
「關鍵核心就是晶圓上下聯通位置的精準預留,現在我們改進了控制算法,精度完全可以滿足。
「更大的問題應該是在封裝那邊,現在的導通技術是上下一體垂直導通。但,層疊ALU的話,要複雜非常多。」
卷耳智微那邊已經發過來了一批測試版圖樣例,曾學成已經看到了,按照布局設計,多層矽晶圓之間,某個點可能一層和二層需要導通,但和三層不需要導通,四層五層可能又需要導通。
這樣搞個幾十層,而且需要導通的點位又十分密集,一個精度控制不好,可能整個晶圓就廢了。
「ALU運算器畢竟比存儲器複雜,想要每層都完全一致是不可能的,但是,也沒你想的那麼複雜,雖然每兩層的導通點位都不一樣,但是還是具有一定的規律性的。」
紀弘笑道:「精度控制,現在的硬體是能滿足需求的,至於密集和複雜的問題,就交給AI吧,無非就是算力的事兒,不行多加點顯卡。」
(本章完)