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更大的“鬼影”
,出现在工艺贯通之后。
当第一片经过光刻、刻蚀、扩散、镀铝的硅片被送到简易探针台下进行电学测试时,所有人都屏住了呼吸。
电压加上去,电流波形却杂乱无章,该导通的地方电阻巨大,该绝缘的地方却又微微漏电。
失败了。
没有意外,只有沉重。
大家默默地看着那片承载了无数希望的硅片,它表面闪烁着金属光泽的图形,此刻仿佛成了一种嘲讽。
宋颜教授主持了第一次失效分析会。
没有责难,只有冷静的追问。
“图形转移完整吗?显微镜检查。”
“检查了,线条清晰,边缘陡直,未见明显钻蚀或残留。”
“掺杂浓度呢?四探针测薄层电阻。”
“数据在这里,符合设计范围,但……均匀性似乎有点波动,边缘偏高。”
“铝硅接触呢?合金化温度和时间是否严格执行?”
“严格执行了,但……接触电阻测试数据离散性很大。”
问题像一团迷雾,笼罩在各个环节。
似乎每个步骤都勉强及格,但叠加起来,就是不及格。
“我们需要‘看见’问题。”
宋颜说,“看不见界面,看不见缺陷,我们就是瞎子。”
真正的转机,来自一次“违规操作”
。
上海感光厂提供的试验性光刻胶,有一批被现在特定显影条件下,会在图形边缘留下极细微的、显微镜下都难以察觉的“须状”
残留。
负责涂胶显影区域的技术员柳青,是个心细如的人。
他没有简单地报废这批胶,而是尝试调整了显影液的浓度、温度和摇晃方式。
在一次近乎直觉的尝试中,他用了更稀的显影液,并延长了显影时间,同时非常缓慢地晃动硅片。
结果出来后,他在高倍显微镜下观察了整整一个小时。
然后,他找到了宋颜和吕辰。
“宋教授,吕工,你们看。”
他指着显微镜目镜,“不是胶残留,是硅片表面本身……在图形边缘,有一些非常细微的、像水渍一样的痕迹,但又不是水渍。我怀疑,是清洗后表面残留的某种污染物,或者……是硅片表面的自然氧化层不均匀,在显影液作用下产生了差异腐蚀。”
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