第326章 出题与解题
“林总，我想向您再三强调，佳能的NIL技术拥有极大缺陷，它绝对不像佳能所宣传的那样友好！
它存在着至关重要，几乎，在我看来无法解决的缺陷！”
申海交通大学，前沿技术中心，此次带队前往霓虹栃木县的宇都宫市，负责从佳能光学技术研究所全套接收NIL技术的陈磊博士说道。
陈磊博士，是华国顶尖凝聚态物理领域的专家，此前在阿美莉卡的德克萨斯州电子研究所工作，是华国花费大力气才引进回国的人才。
也是在座众人中，唯一和佳能的NIL光刻机实际接触过的华国工程师。
佳能在2023年10月正式宣布推出其首款用于商业化生产的NIL设备FPA-1200NZ2C，并成功交付给铠侠、SK海力士等存储大厂以及阿美莉卡的研发机构。
让设备可以在客户的工厂里进行验证、测试和工艺磨合。
其中阿美莉卡负责接收NIL设备的就是德克萨斯电子研究所，它也是阿美莉卡半导体研发联盟的核心成员之一。
而德克萨斯电子研究所拿到这台设备，不是用于生产，而是用于先进半导体的研发和原型制作。
林燃点了点头，示意陈磊继续说下去。
这还是这位NIL领域唯一的华国工程师回国后，他第一次见到对方。
毕竟林燃太忙，才回申海，陈磊也才回国。
陈磊深吸一口气，点了点头。
他摘下眼镜，用绒布仔细地擦了擦，这个习惯性的动作让他纷乱的思绪重新变得清晰有序。
“好的，林总。”他重新戴上眼镜，目光扫过在场的每一个人。
“首先，我要承认，佳能的宣传并非谎言。
在理想条件下，N-IL确实能做到他们所说的一切。
我甚至亲眼见过，在他们的实验室里，用NIL技术压印出的单层晶圆样品，其精度和良率都达到了惊人的水准。
但这就像是概念跑车，在专业赛道上能跑出破纪录的速度，可一旦把它开到城市拥堵的街道上，它可能连一辆普通的家用车都不如。
它的缺陷，不是出在上限，而是出在下限，出在从实验室走向大规模量产的每一个不起眼的环节里。
我把它总结为以下几点，首先是我认为最要命的，我称之为缺陷瀑布。”
这个词一出口，就引起了一阵小小的骚动。
中芯国际的代表梁孟松显然对缺陷这个词很敏感，他马上皱起了眉头。
陈磊伸出一根手指，语气变得无比严肃：“传统的光刻，无论是DUV还是EUV，都是非接触式的。
这点在座各位我相信都非常清楚。
光穿过掩膜版，投射在晶圆上。
即使掩膜版上有一个尘埃，经过光学系统的缩小，对单个芯片的影响也相对可控。
但NIL是接触式的，是物理压印！
这意味着，只要有一个纳米级的颗粒掉在模板上，或者在压印过程中产生，会发生什么？”
他停顿下来，让所有人有时间能思考这个问题。
“结果就是，这个缺陷会被模板像图章一样，盖在它接触的每一个芯片单元上。
更可怕的是，这个颗粒可能会污染模板，让模板本身成为一个污染源，在后续的每一片晶圆上，不断地、重复地复制这个缺陷。
这不是一个点的问题，而是一条线的、一个面的灾难。
我们称之为Defect Propagation，缺陷传播。
在德州电子研究所，我们曾经有一个项目，就是因为一次微小的污染，导致连续报废了13片晶圆，直接损失超过80万美元。
佳能的解决方案是什么？加强清洁，实时检测。
但这背后意味着生产线需要频繁地停机、检测、清洗模板。
其损失的产能和时间成本，会疯狂地吞噬它在设备采购上省下的钱！
这就是缺陷瀑布，一旦开闸，瞬间冲垮你的良率和成本防线。”
陈磊继续说道：“然后是材料学的黑箱。
NIL技术的核心，除了设备，还有一样东西，光刻胶，或者说，他们称之为树脂。
这已经和我们过去理解的光刻胶有本质的区别。
这种树脂的配方是NIL工艺的灵魂。
它的粘稠度、流动性、固化速度、与模板的剥离特性，每一个参数都直接决定了压印的成败。
而这个配方，是佳能的绝对机密，是他们与合作的化学企业共同开发的，这意味着什么？”
陈磊的目光变得锐利起来：“意味着我们一旦选择了NIL路线，就不只是买了一台机器，而是将自己捆绑在了佳能的生态系统上！我们必须持续购买他们指定的、昂贵的、专利保护的树脂。
我们想自己研发替代品？难度极大，因为我们不知道他们的机器参数是为怎样的树脂特性服务的。
我们想更换供应商？对不起，别的供应商没有经过佳能的验证，出了问题他们概不负责。
林总，您明白吗？我们这是从ASML的硬件垄断，跳进了佳能的硬件加耗材的双重锁定里！这在战略上是极度被动的。
当然这次他们会转让技术，我们受到的限制就只有耗材，可这也同样严重。
我们很难绕开耗材，这是他们二十年的积累，只有靠时间磨，别无他法。”
一位随行的技术官员忍不住开口问道：“陈博士，那套刻精度呢？佳能展示的数据，他们的层间对准精度非常高。”
陈磊看向他，摇了摇头：“这正是接下来要说的第三个陷阱，累积误差。
是的，在少数几层的叠加中，NIL的套刻精度看起来很美。
但逻辑芯片的制造，动辄需要几十上百层的叠加。
NIL是物理接触，每一次压印和脱模，都会在晶圆上产生微米级的应力形变和热量变化。
这种形变极其微小，在第一层、第二层，你几乎无法察觉。
但是，当叠加到第30层、第40层呢？
这种微小的误差会像滚雪球一样被放大，最终导致高层级的电路对准出现灾难性的偏差。
这就好比用一套有微小误差的模具去盖一栋百层高楼。
盖到第十层，看起来还很完美；盖到第五十层，问题开始显现；等到封顶的时候，整栋楼可能已经扭曲倾斜，摇摇欲坠。
佳能给我们看的，永远是前十层的完美景象，但他们不会，也不敢给我们看封顶之后的样子。
因为在德州，没有任何一家顶级逻辑芯片公司，敢于将NIL技术用于超过20层的关键制程。
佳能之所以愿意出售这套方案，恐怕.……”
陈磊提出的这三大陷阱，缺陷瀑布、材料学黑箱和累积误差，它们环环相扣，从工艺、成本，到战略安全，再到最终产品的可靠性，构建了一个看似完美的技术方案背后存在的缺陷。
同时也让在座各位感慨，对方不愧是唯一了解NIL技术的专家，说的直击重点。
林燃摆了摆手：“陈博士，我知道了，这些都是小问题。
你放心，你需要的就只是去那，把他们的东西学会，然后带回来。”
陈磊轻声道：我之所以能回来，是因为在阿美莉卡的那个圈子里，我，以及和我一样的华人科学家，永远是外人。”
他顿了顿，似乎在组织语言，将那些压抑在心底许久的话，用最平静的方式说出来。
“我为什么会回国？不是因为国内给了我无法拒绝的待遇，而是因为在阿美莉卡，我这样的科学家已经没有了立足之地。
我所有的项目被审查，我的团队被拆分，我的安全许可被降级。他们用一种非常文明的方式，将我彻底边缘化了。
这就是我必须回来的原因。
但我回来，不代表说，我就可以无视NIL这条技术路线存在的问题，我就可以心安理得地躺在NIL这条技术路线上吃着数不胜数的红利，看着我们在这条路线上投入大量资源。
EUV是对我们关上了大门，，我们看得见，摸得着，所有人都知道要去造我们自己的光刻机。
但NIL不一样！
NIL是一个软陷阱！
它不会立刻杀死你，但会慢慢地抽干我们的血！
它会让我们国内投入巨资的、刚刚有些起色的自主光刻机项目，瞬间失去内部的支持和信心。
所有人都会问：我们为什么还要花几千亿，熬上十年去搞自主研发？买佳能的不是又便宜又好吗？
一旦我们信了，一旦我们把宝押在NIL上，我们就等于放弃了自己的努力，
我不想我们的国家，我们无数同行的心血，再踩进我亲身经历过的那个陷阱里。
我们可以买一两台回来研究、拆解、分析，把它当成一个值得警惕的对手来学习。
但我们绝不能把国家的半导体命运，寄托在别人的善意和一条看似美好的捷径上。
这条路，我走过，我知道，路的尽头是悬崖。”
林燃鼓掌道：“陈博士，你放心，你知道的，我们都知道，这条路是不是陷阱我不知道，我相信这条路，我们一定会给他们带来一个惊喜，一个前所未有的惊喜。
我这个人就喜欢糖衣炮弹，把糖衣吃了，然后把炮弹打回去。”
……
陈磊带着惴惴不安的心情走进了佳能公司这座戒备森严的研究所。
他和他的团队一行十二人，汇集了华国在材料学、精密机械、光学和软件工程领域的顶级专家，大家心中都怀着一种激动的情绪，我们这是来收战利品来着。
虽说陈磊在临行前已经提示了风险，但架不住有林燃担保。
除了陈磊外，大家都没接触过，看宣传资料，佳能把这技术吹的天花乱坠。
林燃在他们看来，那更是无所不能。
大家那是相当期待。
接待他们的是佳能NIL项目的首席工程师，铃木先生。
“陈博士，各位专家，欢迎来到宇都宫。”铃木用流利的英语说，“根据我们政府间的协议，在接下来的三个月里，我们将向各位全面展示Canon FPA-1200NZ2C纳米压印光刻机的操作流程、维护保养以及工艺参数设定。”
在进入巨大的超净车间前，一位不请自来的客人加入了他们。
“各位好，我是大卫·戴维森，”一个穿着KLA公司制服的阿美莉卡白人微笑着伸出手，“我是KLA派来协助佳能，确保我们的SpectraShape 11光学检测系统与NIL设备完美集成的技术顾问，很高兴能与各位共事。”
陈磊与他握了握手，心中警铃大作。
KLA是美国公司，是半导体良率控制的命脉。
一个技术顾问出现在这里，以陈磊在阿美莉卡工作的经历来看，这绝对不是什么巧合。
进入超净车间，那台FPA-1200NZ2C就静静地安放在那里。
它不像ASML的EUV光刻机那样如同一个巨大而笨重的怪兽，反而像一台充满未来感的医疗设备。
铃木的讲解堪称慷慨。
他详细展示了NIL设备的工作流程：
他展示了设备是如何像打印机一样，精准地将纳米级的树脂液滴喷涂在300mm的硅晶圆上，平整度误差控制在0.1纳米以内。
他们看到机械臂是如何以微米级的精度，将一块石英模板覆盖在晶圆上，并在真空环境下进行物理接触，将电路图案盖章上去。
整个压印过程在几秒钟内完成，通过紫外光照射，树脂迅速固化，电路图案被完美复刻。
一切看起来都那么简单、优雅、高效。
晚上回到酒店后，华国团队的一位相对年轻工程师激动地对陈磊说：“陈老师，这简直是降维打击！原理这么简单，成本这么低！如果能解决.……”
陈磊没有说话，他的眉头越皱越紧，林总真的无所不能到，能够解决整个阿美莉卡半导体研发联盟加在一起都没有办法解决的问题吗？
人类能做到这点吗？
佳能的NIL设备是2023年出货的，原本在2025年就要开始正式进入生产环节，要生产的还不是复杂的逻辑芯片，只是基础的NAND闪存芯片而已。
但即便如此，铠侠和SK海力士都没能解决这一问题。
阿美莉卡的半导体研发联盟就更不用说了，他们也无法解决。
所以林总到底有什么办法能够解决？难不成会是林本坚当年想到用水做隔膜的神来一笔？陈磊内心浮现无数疑惑。
当团队开始深入询问核心技术细节时，正如陈磊所说的那样，他们第一次撞上了那堵看不见的墙。
“铃木先生，”陈磊在一个技术研讨会上提问，“NIL技术的核心，是模板的完美度。
我们可以参观一下你们的模板制造和修复车间吗？”
铃木礼貌地鞠了一躬：“非常抱歉，陈博士。
模板的母版，是使用阿美莉卡应用材料公司的电子束写入设备制造的，其操作流程和缺陷检测，我们的协议，仅限于压印机本身。”
一直坐在后排的阿美莉卡顾问戴维森，此时抬起头，对陈磊露出了一个无可挑剔的微笑。
下午，团队的材料学专家，在分析压印树脂的成分时，再次碰壁。
“铃木先生，这种光敏树脂的化学成分和配比，是实现低缺陷率的关键。
我们能否获取相关的技术资料？”
铃木的回答几乎是复刻了上午的模式：“非常抱歉，博士。
这种树脂是阿美莉卡陶氏化学的专利化合物，我们也是直接进口预封装好的原料盒。
其配方属于阿美莉卡核心商业机密，不在本次技术转让的范围之内。”
到了周末，当团队想要了解如何检测和分类纳米级的压印缺陷时，戴维森终于亲自出马了。
他一边操作着那台昂贵的KLA检测设备，一边友好地解释道：“所以，你们看，通过我们的SpectraShape系统，可以清晰地识别出这些小于10纳米的缺陷点。
当然，解读这些数据的算法模型，以及如何将其反馈到上游工序进行修正，都属于KLA的专利软件服务。
根据协议，我们会为你们在大陆的工厂提供装机和技术支持服务。”
深夜，酒店房间
陈磊和他的几位核心组员，在房间里复盘这两周的收获。最初的兴奋已经荡然无存。
“我明白了，”一位负责工艺整合的工程师喃喃道，“他们不是卖给我们一台机器，他们是卖给我们一个生态位。”
他没有说完的潜台词是：这个生态位嵌入到了他们的生态中无法脱离。
陈磊走到窗边，看着窗外宇都宫市安静的夜景。
“我之前说的没错。”陈磊的声音异常平静，“现在就等林总解题了。
我很好奇，是阿美莉卡想方设法布置的题更难解，还是世界上最杰出的数学大师解题能力更强。”
这也是团队成员们这段时间下来内心剩下的唯一疑问。