【三维晶体管的革命】
2011年1月的深圳,星辰科技年度战略会上,林辰将一张Fi晶体管结构图投影在大屏幕上。这是英特尔刚刚发布的革命性技术,将传统平面晶体管变为三维结构,能在16nm节点有效抑制短沟道效应。
"这是我们的下一个目标。"林辰的手指划过屏幕上的鳍片结构,"16nm Fi工艺,目标2013年流片,2014年量产。"
会议室里一片哗然。28nm工艺良率刚稳定,研发投入还未收回,又要投入巨资研发16nm。CFO忧心忡忡:"至少需要5亿元研发费用,还要新建无尘室..."
"这不是选择题,是生存题。"林辰打断他,调出市场数据,"TI、NXP己经启动16nm研发,我们落后不起。"他看向苏晚,"技术上有信心吗?"
苏晚打开笔记本,展示初步仿真结果:"Fi的关键是鳍片蚀刻和栅极对准。我们可以在28nm经验基础上,重点突破三维结构设计。"她顿了顿,"但需要台基电的工艺支持。"
两周后,林辰带队拜访台基电竹科总部。当提出联合开发16nm工艺时,台基电CEO张忠谋沉吟片刻:"你们是第一个提出联合开发先进工艺的中国设计公司。"他伸出手,"我给你们最优惠的条件,但良率风险要共担。"
走出台基电大楼,台湾的阳光刺眼。林辰知道,16nm不仅是工艺的跨越,更是星辰科技从"追随者"向"并行者"转型的关键一步。
【鳍片蚀刻的难题】
2011年4月,16nm攻坚团队在深圳科技园成立。第一个难题很快浮现:鳍片蚀刻垂首度偏差超过5°,导致器件性能波动达20%。
"传统干法蚀刻无法满足要求。"从台积电加盟的黄博士指着SEM照片,"我们需要引入原子层蚀刻(ALE)技术。"
但ALE设备报价高达2000万美元,远超预算。"我们可以改造现有设备。"设备工程师老王提出大胆想法,"在ICP蚀刻机上增加等离子体脉冲控制模块。"
接下来的三个月,老王团队拆掉两台旧蚀刻机进行改造,反复调试射频功率和气体流量。当第47次实验终于将鳍片垂首度偏差控制在2°以内时,整个实验室爆发出欢呼声——他们用200万元改造费实现了2000万元设备的功能!
与此同时,苏晚团队开发出三维TCAD仿真模型,能精确预测不同鳍片高度下的器件性能。"当鳍高60nm、宽度12nm时,短沟道效应最小。"她在技术评审会上展示仿真结果,"阈值电压均匀性可以控制在5%以内。"
2011年8月,星辰科技与台基电正式签订16nm联合开发协议,研发投入5亿元,计划2013年Q1流片。消息传出,国内半导体行业一片震动——这是中国设计公司首次参与先进工艺联合开发。
【射频版图的拼图】
为完善车载芯片产品线,林辰做出另一项重大决策:收购射频芯片设计公司"瑞波微电子"。这家拥有20项射频专利的小公司,能填补星辰在射频前端的技术空白。
收购谈判异常艰难。瑞波创始人是位60岁的老教授,坚持"技术不卖外国人",当得知星辰是中国公司时,立刻同意降价30%。"我这辈子就想看到中国芯站起来。"老教授握着林辰的手,"技术交给你们,我放心。"
2011年10月,收购完成。当瑞波的射频团队并入星辰时,硬件总监张磊发现了新问题:"射频版图设计规范与我们的数字芯片完全不同。"
苏晚提出"混合信号协同设计"方案:"成立跨部门联合团队,重新制定设计规则。"她亲自带队,用三个月时间完成射频-数字协同设计平台搭建,为未来车联网芯片奠定基础。
年底总结会上,林辰看着16nm研发进度表和射频团队的融合报告,心中充满感慨。2011年,星辰科技营收突破25亿元,车载芯片国内市占率达35%,团队规模扩展至800人。
"2012年,我们要在慕尼黑设立研发中心。"林辰在全员邮件中写道,"星辰的征途,是全球市场。"
窗外的深圳湾,跨年的烟花正在绽放。林辰知道,16nm的研发只是开始,更大的挑战——国际市场的文化冲突、技术路线的选择、团队规模的管理——还在前方。但此刻,他的心里充满了前所未有的信心。
因为他明白,中国芯的崛起,从来不是一蹴而就的,而是用无数个日夜的坚持和创新,一步步追赶、并跑、最终超越。