启明芯“星图室”内,关于铠侠与西部数据可能合并NANd Flash业务的紧急会议,在林轩最终拍板、坂本健一献上“破局三策”之后,暂时告一段落。
虽然这个突如其来的行业变局,为刚刚启航的“神农存储”计划增添了巨大的外部压力和不确定性,但也进一步激发了林轩和整个核心团队破釜沉舟、自主掌控核心存储技术的决心。
会议一结束,坂本健一这位年逾六旬、在半导体存储领域浸淫了近四十年的东瀛“教父”,便以一种与他年龄不符的雷厉风行姿态,正式接过了“神农存储”技术研发的帅印。
他深知,留给他们的时间不多了。一旦铠侠与西数真的完成合并,新的NANd巨无霸必然会利用其规模和专利优势,对后来者进行更残酷的绞杀。
启明芯必须赶在他们完成内部整合、释放出全部“能量”之前,在NANd Flash的下一代技术上,抢占到关键的“先手棋”!
同时,dRAm内存的研发,作为启明芯未来在高性能计算、人工智能以及服务器等领域布局的战略基石,也刻不容缓。
一场围绕着NANd Flash和dRAm这两大存储技术高地的、堪称“科技长征”般的艰苦卓绝的研发攻坚战,在启明芯位于深川的中央研究院、以及刚刚完成收购升级的“启明芯欧洲图像技术创新中心”内,以前所未有的强度,全面打响!
坂本健一将其数十年积累的经验和智慧,毫无保留地倾注到了“神农存储”的团队组建和技术路线规划之中。
他首先从启明芯内部,挑选了一批在半导体物理、微电子工艺、电路设计以及材料科学等领域拥有扎实基础的年轻工程师,与他从东瀛带来的几位核心弟子,以及欧洲Imagitech团队中擅长模拟电路和精密制造的专家们,共同组建起了“神农存储”最初的、也是最核心的研发“种子部队”。
在NANd Flash的技术路线上,他坚决执行了林轩和他共同商定的“聚焦下一代,抢占技术代差”的“跳级”战略。
团队直接放弃了在当时主流的64层或96层3d NANd技术上与巨头们进行“红海”竞争的念头,而是将全部研发力量,都投入到了更具前瞻性和颠覆性的——
128层以上超高堆叠3d NANd Flash技术,以及被林轩反复强调的、代表着未来存储密度极致追求的pLc和qLc的前瞻性研究之中!
这条路的难度,堪称“地狱级”!
超高堆叠3d NANd,意味着要在指甲盖大小的硅片上,像雕刻微缩版的“通天塔”一样,精准地蚀刻出深达数微米甚至数十微米、直径却只有几十纳米的垂直通道,
并在这些比头发丝还要细数万倍的通道内,均匀地沉积上数十层甚至上百层厚度仅有几个原子级别的电荷俘获层、隧穿氧化层和阻挡层……其工艺控制的精度和难度,每增加一层,都呈指数级上升!
而pLc\/qLc技术,则要求在每一个小小的存储单元内,通过极其精密的电压控制,实现对4个比特(qLc)甚至5个比特(pLc)数据的可靠读写!
这对存储材料的稳定性和耐久性、主控芯片的纠错算法和信号处理能力,都提出了近乎变态的要求!任何微小的电荷泄漏或电压漂移,都可能导致数据的灾难性丢失!
在最初的几个月里,坂本健一带领的NANd研发团队,几乎是天天“碰壁”。
实验室里,用于超高深宽比刻蚀的等离子体设备,因为参数控制不当,烧毁了无数片昂贵的测试晶圆。
用于多层薄膜均匀沉积的原子层沉积(ALd)设备,也因为材料源的纯度和腔体环境的细微波动,迟迟无法达到预期的成膜质量。
pLc\/qLc的测试芯片,更是因为电荷保持特性太差,数据写入后不到几小时就“灰飞烟灭”,被工程师们戏称为“阅后即焚存储器”。
一时间,团队内部也出现了一些悲观和动摇的情绪。
“坂本先生,我们是不是太冒进了?直接挑战128层以上的堆叠,还要搞什么pLc\/qLc,这简直是不可能完成的任务啊!三星和铠侠他们,在96层上都还在苦苦挣扎呢!”一位年轻的工程师,在一次实验再次失败后,忍不住向坂本抱怨道。
坂本健一只是平静地看着他,苍老的脸上没有丝毫的波澜。
他指着实验室墙上,林轩亲笔书写的那幅巨大的“开天计划”战略图,缓缓说道:“孩子,你看到那座最高的山峰了吗?如果我们选择从山脚一步一个脚印地往上爬,或许也能到达山顶,但等我们爬到的时候,山顶上最好的风景,可能早就被别人占光了。”
“林先生选择的,是一条更艰难、但也可能更快的路——
我们要在悬崖峭壁上,开凿出一条属于自己的、通往巅峰的捷径!这条路,注定充满了失败和牺牲。
但每一次失败,都是在为最终的成功,积累宝贵的经验。记住,存储芯片的研发,从来就没有一帆风顺的坦途。
唯有像‘愚公移山’那样,一代人接着一代人,一镐头接着一镐头,持之以恒,百折不挠,才有可能最终撼动那座看似不可逾越的技术大山!”
坂本健一的这番话,如同暮鼓晨钟,再次点燃了年轻工程师们心中的火焰。他们知道,自己正在参与的,是一项足以载入史册的伟大事业!
而在dRAm内存的研发战线上,坂本健一同样展现出了他作为“存储教父”的深厚功力。
他深知dRAm的技术迭代虽然看似没有3d NANd那般“日新月异”,但其对制造工艺的极致要求和专利壁垒的森严程度,却有过之而无不及。
因此,在dRAm的技术路线上,他采取了更为稳健和务实的“两步走”策略:
第一步,先从相对成熟的ddR3和低功耗LpddR3技术入手。这一方面是为了让团队快速积累dRAm核心单元的制造工艺经验和参数优化能力;
另一方面,也是为了尽快拿出能够满足启明芯自家中低端“天枢”Soc和部分物联网设备需求的、具有一定性价比的dRAm产品,为“神农存储”计划实现初步的“自我造血”。
第二步,则是在掌握了核心工艺和积累了足够人才之后,再集中力量,向代表着未来高性能计算和服务器市场方向的ddR4、ddR5乃至hbm等更先进的技术节点,发起全面冲击!
即便如此,dRAm的研发之路,也同样充满了挑战。
特别是在核心的深沟槽电容制造工艺上,如何在保证极高深宽比的同时,实现沟槽内壁介电薄膜的均匀覆盖和无缺陷填充,一直是困扰业界的顶级难题。
与此同时,“神农1号”超级晶圆厂的建设,也在孙振南的亲自督导下,在华夏中部武省省会城市的高科技产业新区,如火如荼地进行着。
这座占地数千亩、首期总投资额高达百亿美金的超级工厂,其设计标准完全对标三星和台积电最先进的12英寸晶圆厂。
光是其核心生产区那座巨大无比的、对空气洁净度和温湿度控制要求达到极致的超净厂房的建设,就耗费了天文数字的资金和难以想象的工程技术。
而在最关键的生产设备采购环节,启明芯也再次遭遇了来自国际存储巨头的“无形之手”的阻挠。
ASmL的最新款Nxt系列沉浸式光刻机、LAm和tEL的先进刻蚀与薄膜沉积设备、AmAt(的离子注入和化学机械抛光(设备……这些代表着全球半导体制造最高水平的“国之重器”,其产能和出口,都或多或少地受到m国政府和存储寡头联盟的暗中影响。
赵晴鸢和黄耀龙的团队,不得不再次在全球范围内展开艰苦卓绝的商业谈判和战略博弈。
他们充分利用启明芯在全球科技产业中的巨大影响力、与中东主权财富基金的战略合作关系、以及华夏国家层面在重大科技项目上的政策支持,多管齐下,威逼利诱,才勉强确保了“神农1号”核心设备能够按计划、分批次地交付到位。
其过程之艰难,堪比一场没有硝烟的“世界大战”。
然而,就在“神农存储”的研发团队在实验室里挥汗如雨、晶圆厂的建设工地上塔吊林立之际,一个足以载入华夏半导体产业史册的、小小的、但却意义非凡的突破,终于在坂本健一和他的团队手中,悄然诞生了!
在启明芯深川中央研究院p3级超净实验室的一间小型测试车间内。
经过了长达数个月、数千次失败的实验之后,一片由“神农存储”团队自主设计、并利用启明芯内部小型实验线制造出来的、包含了一小块128层3d NANd Flash测试芯片阵列的12英寸晶圆,成功地通过了初步的电学性能测试!
虽然这仅仅是一颗测试芯片,其存储密度、读写速度和良品率都还远未达到商业化量产的标准。
但是,它清晰地证明了,坂本健一提出的那套关于超高堆叠3d NANd的技术路线图,以及林轩寄予厚望的“AI赋能制造”的理念,是完全可行的!
当坂本健一颤抖着双手,从测试探针台上取下那颗小小的、闪烁着金属光泽的测试芯片,通过高倍电子显微镜,清晰地看到那如同微缩摩天大楼般、整齐排列的128层存储单元结构时,这位年过花甲的东瀛老人,再次热泪盈眶!
“林先生……我们……我们初步成功了!”他在第一时间,拨通了林轩的加密视频电话,声音因为激动而哽咽,“虽然只是万里长征的第一步,但我们……我们终于在华夏的土地上,用我们自己的双手,点亮了第一颗真正属于未来的、超高密度NANd Flash的‘希望之火’!”
林轩在屏幕那头,也露出了欣慰而激动的笑容。
他知道,这颗小小的测试芯片,对于整个“开天计划”而言,其意义,甚至比“东方屏”的量产和“鹰眼”的发布,都更为重大!
因为它标志着,华夏,在存储芯片这个被誉为“现代工业皇冠上的明珠”的、技术壁垒最高、也最受制于人的领域,终于拥有了属于自己的、可以燎原的“星星之火”!
“坂本先生,您和您的团队,创造了历史!”林轩由衷地赞叹道,“这不仅仅是一颗芯片,这是我们打破垄断、实现自主的‘奠基石’!是‘神农精神’的最好体现!”
他知道,接下来的路,依然漫长。但有了这第一颗“火种”,他坚信,在不久的将来,“神农存储”的熊熊烈焰,必将燃遍整个世界!