【第58章 改造中的困難】
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第一道坎出現在氧化爐的安裝調試上。
這台氧化爐是從一家老廠退役的，雖然主體結構完好，但控製係統是八十年代的繼電器邏輯控製，精度和穩定性都不太理想。
陳遠舟打開控製櫃看了一眼，裡麵的繼電器排得密密麻麻，線束亂得像一團蜘蛛網。
“陳總，這東西能行嗎？”張磊站在旁邊，看著那堆老舊的繼電器，臉上寫滿了懷疑。
陳遠舟沒有立刻回答。他蹲下來，用手電筒照著控製櫃內部，一根線一根線地順著看了一遍，然後站起身來，拍了拍手上的灰：“控製係統確實老了，但核心部件——加熱元件和熱電偶——都是好的。控製精度不夠的問題，可以加裝一個PID調節器來解決。這東西不難買，也不貴，幾百塊錢一個。”
他讓張磊去電子市場買了一個工業級的PID溫控模塊回來，然後自己動手，把原來的繼電器控製電路改造成了PID閉環控製。
改造完成之後，氧化爐的溫度控製精度從原來的正負五攝氏度提高到了正負零點五攝氏度，完全滿足隧道氧化層的生長要求。
第二道坎出現在CVD設備的工藝調試上。這台低壓CVD設備是用來沉積多晶矽和氮化矽薄膜的，但設備到手之後，陳遠舟發現它的真空係統存在泄漏——腔體的真空度始終達不到工藝要求的水平。
老周帶著兩個工人，把設備的所有密封法蘭和管路接頭都檢查了一遍，換了三根密封圈，但泄漏問題依然存在。
折騰了一整天，老周也有些泄氣了，坐在設備旁邊的地上，摘下手套，抹了一把額頭上的汗：“遠舟，這台設備的真空腔體可能本身就有微裂紋，要是這樣的話，咱們這點條件根本修不了。”
陳遠舟沒有放棄。他讓老周把設備的所有管路圖找出來，然後對照著實物，一條管路一條管路地排查。查到第三遍的時候，他終於發現了問題所在——設備底部有一根排廢管的接口處，有一個肉眼幾乎看不見的細小裂紋，是長期熱脹冷縮造成的疲勞裂紋。
“找到了。”陳遠舟指著那根管子說，“就是這個位置。”
老周湊過去看了半天，才勉強看到那條細如發絲的裂紋。他搖了搖頭：“這種裂紋，就算發現了也很難修。焊接的話，管壁太薄，一焊就穿了。”
陳遠舟想了想，說：“不用焊。用耐高溫的環氧樹脂密封膠，外麵再包一層不鏽鋼箍。臨時解決方案，先用著，等以後有條件了再換新的管子。”
老周半信半疑地去買了密封膠和不鏽鋼箍回來，按照陳遠舟的方法處理了那根管子。等密封膠固化之後，重新抽真空測試——這一次，真空度終於達標了。
第三道坎出現在工藝整合階段。三台新設備都調試好之後，陳遠舟開始著手進行完整的工藝流程聯調。
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按照設計方案，他需要在CMOS基礎流程中插入七道額外的工序，新增五層掩膜版。每一道工序的參數都需要反複調整，才能保證前後工序之間的匹配。
第一次試運行的結果很不理想。流片出來的測試晶圓，在電學測試環節幾乎全軍覆沒——存儲單元的閾值電壓分布極其離散，有的單元根本無法正常寫入和擦除。
陳遠舟沒有慌。他拿著測試數據，跟老周、張磊、王軍三個人在辦公室裡分析了整整一個晚上。
他們把每一道工序的工藝參數都過了一遍，對照著測試數據，逐一排查可能導致問題的環節。
“氧化層的厚度偏厚了。”陳遠舟指著測試數據上的一行說，“隧道氧化層的設計厚度是八納米，但實測結果是十到十一納米。厚度偏厚，導致寫入電壓偏高，部分單元的電壓甚至超過了外圍電路的設計上限。”
老周皺了皺眉：“氧化時間我們是嚴格按照工藝配方設定的，不應該差這麼多才對。”
“問題不在氧化時間，在氧化溫度。”陳遠舟說，“我們的熱電偶安裝位置離晶圓表麵有一段距離，測得的溫度可能比晶圓表麵的實際溫度偏低。實際溫度比設定溫度高，氧化速率就快了。”
他重新計算了溫度補償係數，調整了氧化爐的溫控程序，然後讓老周重新長了一批氧化層。第二次測量結果顯示，氧化層厚度控製在了八點五納米左右，雖然還沒有完全達到設計值，但已經接近了。
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