第一百五十八章 大为震撼！(1 / 1)

();

听着钱学明丝毫不客气，甚至还有一些瞧不起的话，林默脸上带着笑容，没有一丝一毫生气。

他就喜欢心里有一股傲气的人。

有能力，才傲。

在八十年代的现在，国内做半导体的屈指可数，之前林默都想着在国外挖人了。

现在来看，应该算是有人了。

他微微点了点头，慢悠悠的开口。

“钱先生，我听说您之前在研究所，是因为坚持CMOS的技术路线，跟领导闹了矛盾？这才离职了。“

钱学明原本靠在椅背上，听到这话像是被触到了某个敏感的神经，马上回着。

“林厂长消息倒是灵通。“

钱学明的语气里带着一丝不情愿的承认，但随即又变得更加坚定。

“不错，我是坚持CMOS路线。”

“现在所里那些领导，就盯着眼前现在的一点产量和订单，觉得双极型和NMOS技术成熟，良率高，好出货，就想着一直沿着老路走。”

“他们根本看不到未来，不知道为未来去思考。“

说到这里，钱学明的语气变得激动起来：

“双极型电路什么功耗？”

“一瓦，两瓦，甚至更高，做出来的芯片发热大，集成度低，连个像样的微处理器都做不出来。”

“NMOS稍微好一点，但也只是过渡方案，根本不是长久之计。”

“而CMOS呢，静态功耗几乎为零，只有开关的那一瞬间才有电流消耗。”

“这意味着同样的电池，用CMOS芯片的设备能用十倍以上的时间，意味着可以在一个芯片上集成数万，数十万甚至上百万个晶体管，做出真正复杂的系统！“

“国外一些顶尖的实验室，早就开始转向CMOS方向了。”

“小日子的东芝，NEC，M国的英特尔，摩托罗拉，都在投入大量资源研究CMOS工艺。“

“但是我们国内呢？”

“还在抱着老旧的双极型技术不放，觉得够用就行，不需要新兴的技术。”

“等人家把CMOS做成熟了，做出高性能的微处理器，存储器，信号处理器，我们再去追，到时候连车尾灯都看不到了！“

说完，钱学明深吸一口气，靠在椅背上，目光直视着林默，等待回应。

林默没有急着开口，目光平静地看着钱学明，微微点点头，

“钱先生，你刚刚说的这些，我都赞同。“

林默笑呵呵的开口，并没有马上反驳，他太知道CMOS工艺在后世是有多么普及了。

“CMOS功耗低，集成度高，静态功耗几乎为零，做出来的芯片确实比双极型和NMOS更适合大规模集成。”

“理论上，同样的芯片面积，CMOS可以集成比NMOS多将近一倍的晶体管，这些优势，决定了CMOS一定会是未来的主流方向。“

钱学明的眉毛挑了一下，听着如此专业的分析，他眼神里的防备稍稍松了几分。

然而，下一秒，林默话锋一转。

“但是钱先生，作为搞技术的人，不能只看优势，不看问题，CMOS有它的优点，但它的缺点同样致命，您怎么解决那些瓶颈？“

“多的我就不说了，我就举几个例子。”

“第一就是速度。“林默一字一句的说道，

“CMOS的速度远远比不上TTL电路，双极型晶体管的开关速度天生就快，CMOS靠的是电压驱动，充放电过程本身就存在延迟。“

“一个标准CMOS反相器的延迟时间在几十纳秒级别，而同样工艺的TTL电路可以做到几纳秒甚至更低。”

“对于需要高速运算的计算机，通讯设备来说，速度慢就是死穴。”

“这个问题如果不解决，CMOS永远只能用在手表，计算器这些低功耗但低性能的领域。“

听到这里，钱学明脸色变了变。

林默说的不错，这确实是目前业内最致命的问题之一。

接着，林默没有停顿继续开口：“第二就是栓锁效应。“

“CMOS结构里同时存在NMOS和PMOS两种器件，衬底和阱之间会形成寄生可控硅结构。”

“一旦触发，会导致芯片功能混乱，无法正常工作，严重的甚至会烧毁芯片。”

“这种效应在抗辐照环境下尤其明显，如果用CMOS做军用或者航天级芯片，不考虑栓锁效应，那跟自杀没什么区别。“

“第三，制造工艺。“

“CMOS需要在同一块衬底上同时制造NMOS和PMOS两种器件，这意味着掩模层数比NMOS多出将近一倍，光刻对准的难度大大增加。”

“对设备的要求更高，对材料纯度的要求也更高，每一步的良率都会下降，这么一来，整体的良率就更低了。”

“我听说国内有些研究所尝试过CMOS工艺流片，结果成品率连百分之十都不到，这还怎么做量产？“

说完，林默语气平静地看着钱学明：

“钱先生，上面这三个问题，您怎么解决？“

话音落下，会议室里安静下来。

钱学明坐在椅子上，有些惊讶的看着林默。

他原本以为林默就是一个普通机械厂厂长，甚至还有点不屑于和他讨论如此高精尖点的芯片内容。

但是林默刚刚的一番话，完全打破了他的认知。

水平完全不逊色于他的同事，甚至是比他还要高上一些。

他抬起头看向林默，目光里带着一种莫名的疑惑。

“林厂长……您不是学机械工程的吗？也懂芯片？“

“懂一点点。“

林默笑呵呵点的摆了摆手，“平时没事的时候，喜欢看一些技术文献，国内外都看，尤其是半导体方向的东西。“

钱学明沉默了几秒钟，点了点头像：

“您刚才说的那三个问题，速度，栓锁效应以及制造工艺，确实都是目前CMOS技术最大的瓶颈。“

说完，他坐直了身体，语气变得郑重起来：“但我认为，这些问题不是不可逾越的。”

“速度慢，可以通过缩小特征尺寸来降低延迟，未来到微米级，亚微米级的时候，CMOS的速度瓶颈自然会被突破。”

“栓锁效应，可以通过优化阱设计和衬底接触来抑制。”

“至于制造工艺的困难，做芯片从来就没有简单过，NMOS起步的时候良率也低得可怜，不也一样走过来了？“

钱学明眼神变得火热起来，语气里带着一种近乎宗教般的坚定。

“我相信，只要持续投入研发，CMOS的这些问题都能被解决。”

“它的功耗优势是革命性的，是任何其他技术路线都无法比拟的，一旦等到CMOS成熟，整个电子工业都会被改写！“

听着钱学明的话，林默又开口说了一句：

“钱先生，据我所知，无锡的742厂最近正在跟小日子的东芝，洽谈引进彩色和黑白电视机的集成电路生产线，好像走的正是双极型技术路线。“

钱学明知道这件事，他声音低了下来，带着一种明显的困惑：

“林厂长，这个我知道，跟我说这个的意思，是觉得双极型才是未来？还是说您也认为CMOS不行？“

“不，你想错了，我的想法跟你一样。“

林默毫不犹豫的开口说道，语气更为肯定：

“CMOS才是未来的主流，双极型功耗高，集成度低，天花板太明显了，而CMOS的潜力远没有被挖掘出来。“

听着自己的路线被赞成，钱学明的眼睛亮了起来。

“不过您刚才说的那些问题，如果解决不了，CMOS就只能停留在实验室里，永远无法真正走向量产。”

“是啊。”钱学明叹了口气，无奈的摇摇头。

“我准备去国外学习一下，听说M国有一些实验室里，已经可以解决一部分问题。”

林默脸上露出笑容，补充一句：“但是这些问题，在我这里其实是有解的。“

“什么？”

“林厂长，您的意思是？”

钱学明的身体猛地前倾，瞪大眼睛：

“怎么解？“

林默伸手拿过桌面上空白的草稿纸，然后从胸前的口袋里抽出一支钢笔，在纸上画了一个简单的剖面示意图。

几笔勾出了一个CMOS反相器的基本结构。

P阱，N阱，每一个区域都标注得清清楚楚。

然后在P阱和N阱的边缘画了几道短横线，标注了衬底接触和重掺杂。

“栓锁效应。“

林默的笔尖点着剖面图，语气平静，“本质上是寄生可控硅的触发，要抑制它，核心思路是降低寄生PNP和NPN管的增益。“

一边说，林默抬起头看了钱学明一眼，见他正目不转睛地盯着图纸，便继续：“具体来说，认为这个问题的解决有两个方向。”

第一，是在现有的基础上，优化阱和衬底的接触设计。”

“简单一点来说，就是在P阱和N阱的每一条边界上，都密集地布置衬底接触点，确保任何位置的载流子浓度都低于触发阈值。”

“第二，使用重掺杂衬底。”

“衬底掺杂浓度越高，寄生管的基区宽度就越窄，增益就越低，栓锁效应的触发阈值就越高。“

林默又在纸上又画了几条线：“如果能做到这两个方向，栓锁效应的触发电流阈值至少能提高一个数量级。”

“从目前的一两毫安，提高到几十毫安甚至上百毫安，对于正常的工作环境来说，这个裕量足够了。“

钱学明的眼中露出思索的神色。

“至于速度问题，相对而言更好解决一些。“

林默没有停仪下，“特征尺寸缩小当然是方向，但那需要光刻设备和材料的进步，不是一朝一夕能解决的。”

“在现有工艺条件下，我认为可以通过优化电路结构来改善，比如采用改进的传输门结构，减少充放电路径上的寄生电容，或者引入时钟信号的阶梯驱动方案，在不增加功耗的前提下提高开关速度。“

林默在草稿纸的空白处又画了一个简单的时钟信号波形图，标注了阶梯驱动。

“这个方法在国外的一些实验室已经做过验证，可以把相同工艺下的CMOS电路速度提升百分之三十以上，虽然没有公开发表，但技术路线是通的。“

看着稿纸上的路线，虽然没有经过验证，但钱学明的直觉告诉他，这条路线很大概率就是正确的。

钱学明猛地抬起头，用一种几乎是活见了鬼的眼神看着林默。

“林厂长，您……您这些方案……是怎么想到的？“

“您不是只说懂一点点吗？”

他做芯片做了接近十年，也曾经在脑子里推演过无数种可能的解决方案。

林默刚才说的衬底接触优化，重掺杂衬底，阶梯驱动。

每一条都切中要害，每一条都具备工程可行性，甚至有些思路他连想都没有想到过。

“有一说一，这些方案“

钱学明低头看了看草稿纸，眼神充满火热：“我觉得……真的有可能解决问题。“

“是的，也就一点点而已。”林默毫不客气的说着。

要是让他放开说，针对于这种优化过程，他能一口气说上数十条不重样。

来自后世的知识体系打击，可不是开玩笑的。

钱学明抬起头，目光直直地看着林默：

“您怎么做到的？您一个搞机械的，不不不，您应该不只是搞机械的，您能告诉我，您还看过哪些文献？从哪个渠道获取的这些技术信息？“

钱学明越说越急切：“栓锁效应的抑制阈值具体怎么计算？”

“重掺杂的浓度标准是多少？”

“阶梯驱动的具体电路拓扑是什么样的？“

林默把钢笔帽重新盖好，放回胸前的口袋里，笑呵呵点的看着钱学明。

“钱先生，这些技术细节，属于曙光厂的内部机密，太方便和外人透露。”

“我有完整的技术路线图，有分阶段的实施方案，也有从设计到流片的完整规划图，但我需要一个能理解这些，能执行这些的人。“

“钱先生，我正式邀请您加入曙光机械厂，专门负责半导体芯片研发，从零开始搭建我们的芯片团队。“

林默站起来，郑重的邀请着。

钱学明看着林默，不假思索地回道，没有一丝犹豫。

“我愿意。“

钱学明刚才进门时那不以为然的高傲，此刻已经消失得无影无踪，取而代之的是一种如获至宝的急切。

钱学明握着林默的手，声音带着一种压抑不住的兴奋。

“林厂长，我跟您回川蜀！”

林默同样笑着点了点头。

“欢迎加入曙光厂。“