四合院:我是雨水表哥
第367章 集成电路?能做
“兰州大学,”刘星海念道,“给了我们两个惊喜。一是放射性同位素示踪技术,可以让我们‘看见’杂质在硅材料中的扩散行为,从微观机理上指导提纯工艺,这是理论深化的利器。二是极端环境测试技术,他们用钴60和小型质子加速器模拟空间环境,可以为未来航天级、高可靠芯片的地面测试提供条件。我们已经达成合作,将成立专门的技术组。”
“金川806厂,他们的高纯镍已经能达到99.9%,并且工人在电解、浮选环节积累了极其宝贵的经验数据。我们决定共建‘高纯镍钴试验生产线’,为未来的金属布线材料做准备。同时,我们将引入红外测温技术,提升他们的过程控制精度。”
“510所,他们有国内唯一的大型真空—温度—辐射综合模拟装置KM3。我们已经初步达成意向,联合制定《星载集成电路空间环境测试规范》,并共建芯片可靠性验证平台。这意味着,我们未来的芯片,可以在地面就经历严苛的太空环境考验。”
刘星海每念一处,岳伴教授、杨利民主任等台下相关单位的代表就挺直了腰板。
他们的工作,被纳入了国家级的战略计划,获得了前所未有的重视。
“宝鸡市,给了我们人才的惊喜。”刘星海的语气带着赞赏,“技术大比武涌现出的焊工周敏、电工陆明远、光学研磨老师傅……这些都是‘大国工匠’的苗子。我们已经与烽火通信厂、宝鸡机床厂等达成合作,并吸纳了数名技术骨干直接参与‘星河计划’项目。同时,获得了有色金属厂的材料供应承诺。”
“成都地区,成电在高频电路和微波技术方面底蕴深厚,红光厂有锗晶体管工艺经验,成都精密机床厂在光学读数和高精度导轨方面有特色……,我们与成电共建联合实验室,与红光厂探讨混合电路……。这些合作,将极大增强我们在高频芯片封装、精密设备制造方面的能力。”
“弄弄坪巨大的钒钛磁铁矿宝藏,伴生多种稀有金属。虽然分离难度大,但储量可观,我们已将其纳入特种材料预备供应体系,并计划联合建立现场分析实验室,研发特种冶金控制系统,提高资源回收率。”
最后,刘星海的语气变得格外郑重:“而西南线最重要的两项发现,是在云南和贵州。”
幕布上出现了会泽地区的地质草图、贵研所的化验报告、以及安顺铝土矿的照片。
“在昆明,一位匿名教授提供的线索和标本,经过昆明贵金属研究所三次独立分析,确认存在锗矿,赋存于闪锌矿中,品位约0.018%,伴生铅锌,具备工业开采价值。浮选后锗品位可提升至0.1%以上。目前,地质部、冶金部、云南省组成的联合勘探队已经出发。锗,是重要的半导体材料!”
会场里响起一阵热烈的议论。
锗矿的发现,意味着在硅材料之外,国家有了另一个重要的半导体材料来源,对于特殊器件、尤其是红外探测等领域的意义重大。
“在贵州铝业公司,从铝土矿伴生废料中,发现了镓!他们已经具体99.9纯度的提纯工艺。”刘星海提高了声音,“镓,是砷化镓半导体的关键材料!对高频器件、微波器件、发光器件有不可替代的作用!我们已经与贵铝签订了长期供应合作意向书!”
掌声再次雷动。
镓的发现,其战略意义甚至不亚于锗。
这意味着在未来的高频通信、微波雷达、乃至发光显示领域,我们有了自主材料供应的希望。
刘星海等待掌声稍歇,用总结性的语言说道:“同志们,第二阶段的调研,告诉我们,中国地大物博,不是一句空话。我们完全有能力,建立不依赖于任何外部的、完整的集成电路关键材料供应体系!从高纯硅、锗、镓,到镍、钴、钒、钛……,我们的脚下,埋藏着支撑一个电子工业强国的战略资源!现在,我们需要做的,是把这些资源勘探出来、提炼出来、用起来!”
他的汇报进入了最后部分,也是最关键的部分,现状总结与技术路线展望。
幕布上的画面切换成一张复杂的系统图,中心是“集成电路制造”,四周辐射出材料、设备、工艺、设计、测试、封装、电力、净化等十几个板块,每个板块下面都列出了已掌握的基础、存在的核心瓶颈、以及近期(12年)的攻关目标。
刘星海条分缕析:“综合两个阶段的调研,我们可以得出以下基本判断。第一,技术基础广泛存在,但呈‘碎片化’分布。从长光所的光学、半导体的材料、真空所的薄膜、哈工大的机械、武水院的电力、到上海厂的光刻胶、西南的稀有金属……,每个点上都有人、有技术、有积累,但缺乏串联和整合。”
“第二,工艺水平处于‘实验室’向‘工程化’过渡的艰难阶段。我们能做出5微米光刻的原理样机,能拉出6N纯度的硅锭,能沉积氮化硅薄膜,能封装简单的芯片……但成品率低、一致性差、稳定性不足、成本高昂。从‘做出来’到‘稳定地、批量地、低成本地做出来’,还有漫长的道路要走。”
“第三,设备与仪器是最大的短板。高精度工作台、稳定紫外光源、超纯化学品制备系统、精密温控设备、在线检测仪器……,几乎全都依赖自制或改造,性能与国际先进水平差距巨大,且可靠性堪忧。”
“第四,系统集成与标准体系几乎是空白。芯片设计、制造、封装、测试之间如何衔接?材料纯度标准、工艺规范、测试方法、可靠性指标是什么?这些都需要从头建立。”
“第五,人才队伍缺乏中坚力量。我们有顶尖的理论专家,有经验丰富的老师傅,但既懂理论又懂工艺、能进行系统设计和工程管理的复合型人才极度匮乏。”
刘星海毫不回避地列出了五大难题,会场的气氛变得凝重起来。光鲜的成果背后,是如此艰巨的挑战。
“但是!”刘星海话锋一转,目光如炬,“正因为看到了这些困难,我们才更清楚应该往哪里使劲,才更明白‘星河计划’存在的价值!”
他指向系统图:“我们的技术路线已经清晰,1至2年的近期目标,是夯实5微米工艺平台。以‘红星一号’计算器及其后续改进型号为需求牵引,打通从设计、光刻、薄膜、掺杂、封装到测试的全流程,实现小批量、稳定生产。在这个过程中,建立初步的工艺规范、检测方法和可靠性标准。”
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