第227章 小芯AI辅助排查121个工艺缺陷

  下午六点，第一批对比实验结果出炉。

  增加预稳定流程的晶圆组，氧化层厚度不均匀性的標准差从原来的4.7%降到了2.1%，完全满足工艺规格要求。第47號缺陷点，確认解决。

  会议室里爆发出掌声——这是121个缺陷清单上第一个被正式“关闭”的项目。

  但赵静很快泼了冷水：“各位，先別高兴太早。47號是相对简单的问题，ai找到了明確的因果链。但更多缺陷是多重因素交织的结果，比如第83號……”

  她调出83號缺陷的档案：**金属互连层电迁移早期失效**。表现是在晶片工作几百小时后，某些金属线电阻异常增加，最终导致开路。问题在於，电迁移通常需要几千小时才会显现，而他们的测试只能覆盖几百小时，无法直接观察失效过程。

  “这个问题我们卡了两个月。”负责互连工艺的金秉洙博士苦笑，“我们试了调整金属沉积温度、退火工艺、钝化层应力，甚至换了三种不同的阻挡层材料，都没用。失效像是隨机的，但又有一定的空间规律——总是发生在晶片的特定功能模块区域。”

  “ai有什么思路？”张京京问。

  赵静让小芯ai展示分析结果。屏幕上出现了一个复杂的三维热-力-电多物理场耦合模型，模擬晶片在工作状態下的温度分布、电流密度、应力场。

  “ai假设，失效不是工艺问题，而是设计问题。”赵静放大模型中的一个局部区域，“在这个功能模块里，有三条金属线在某个节点处靠得特別近，间距只有设计规则的最小值。当晶片工作时，这个区域会形成局部热点，温度比周围高15-20摄氏度。高温加上高电流密度，加速了电迁移。”

  “但设计规则检查（drc）是通过的。”金秉洙指出。

  “drc只检查几何规则，不检查热和电的协同效应。”赵静说，“而我们的14纳米工艺对热效应更敏感，设计规则需要增加『热间距』约束。但这意味著要修改晶片设计，需要架构团队配合。”

  张京京立即拿起加密电话，联繫晶片设计部门的负责人章宸。二十分钟后，章宸带著两名资深布局工程师赶到会议室。

  “热间距约束……”章宸听完描述，眉头紧锁，“如果增加这个约束，晶片面积可能会增加5-8%，性能也会受影响。而且需要重新进行全流程设计验证，至少两个月。”

  “但如果不改，良率永远上不去。”张京京坚持。

  “也许有折中方案。”赵静插话，“ai模擬了七种不同的金属线走向调整方案，在不增加总面积的情况下，可以將局部热点温度降低8-10摄氏度，电迁移寿命延长三倍以上。虽然不能完全解决问题，但可以將其从『致命缺陷』降级为『可接受风险』，等下一代晶片再彻底解决。”