参观演示在激动与振奋中结束。
代表们回到报告厅,心情久久不能平静。
上午剩下的时间,将由刘星海教授代表“星河计划”指挥部和调研协调组,向大会做全面、系统的调研成果汇报。
刘星海教授再次走上讲台。
与刚才参观时的兴奋不同,此刻他的表情严肃而凝重。
接下来的汇报,将决定“星河计划”能否从“可行性验证”阶段,真正转向“规模化攻坚”阶段。
他需要向全国的支持者们,交出一份扎实的“家底清单”,同时也要坦诚面临的“悬崖峭壁”。
“尊敬的各位领导,各位专家,同志们。”刘星海的声音透过麦克风,清晰地传到每个人耳中,“刚才大家看到的二维卡和‘红星一号’计算器,是我们‘星河计划’结出的第一茬果实,虽然青涩,但证明了土壤和种子的力量。而过去半年多,我们奔波数万里,进行了全国调研,所做的一切,就是为了摸清我们这片‘土壤’到底有多厚实,为了找到培育更多、更好果实的路径。”
他打开厚厚的讲稿,背后的大型幕布上,出现了“星河计划全国技术调研总览”的标题。
“我们的调研,分了两个阶段,七个核心方向,三条主线推进。”刘星海开始系统性地阐述,“第一阶段,是‘关键技术节点突破与可行性验证’。我们聚焦于当时在百工大会上发现的四项边缘技术,以及与之相关的核心单位,深入进去,看看到底有没有可能把它们‘捡起来’,拼凑成集成电路制造的雏形链条。”
他调出第一阶段调研的总结图。
“第一站在中科院半导体所,我们的‘材料基石’。成果是:他们能用区熔法提纯硅材料,实验室纯度最高能达到6个9能拉制直径一英寸的硅单晶,两英寸的成功率低于10%。他们有自制的超纯水系统、化学气相沉积设备。听起来有基础,对吧?”
刘星海话锋一转:“但问题同样尖锐,6个9的纯度,对于未来的大规模集成电路,只是入门门槛。7个9乃至更高,他们目前难以企及,部分原因是检测手段跟不上。大直径硅锭制备中,热场不均匀、熔体对流不稳定,导致晶锭缺陷率高、直径控制难。更重要的是,他们的工艺严重依赖老师傅的‘手腐和‘经验’,缺乏系统化的工艺参数记录和分析,难以实现标准化、可复制的生产。”
台下半导体所的王守方教授微微低头,但目光坚定,这些问题他们自己更清楚。
“但我们不是去挑剔的。”刘星海继续,“我们是去找合作路径的,调研组的同志提出了两条建议,第一,用‘光学记录装置’将老师傅观察熔炼炉火候的‘经验’转化为可记录的光强数据,长期积累,寻找工艺规律。第二,用透明玻璃棒和低熔点金属进挟模型实验’,模拟熔体流动和热场分布,指导真实工艺优化。半导体所的同志们接受了这些建议,并且,‘星河计划’也会协调专业的学生力量,协助开始数据记录与分析。这就是合作,补上他们缺乏系统研究方法的短板。”
王守望方教授抬起头,脸上露出了感激和振奋的神情。
“第二站是长光所,我们的‘画笔与标尺’。”刘星海的语气带着敬意,“长光所的第一代光刻机原型,已经能稳定实现5微米线宽的图形曝光。这非常了不起!但是,距离集成电路所需的2微米、1微米乃至更高精度,差距是客观存在的。”
他列出了长光所面临的问题清单,光源稳定性、物镜像差、工作台定位精度与重复性、振动与热漂移、光刻胶标准化、套刻误差控制……,每一个都是硬骨头。
“我们没有好高骛远。”刘星海强调,“我们和长光所的同志们坐下来,确定了最务实的技术路线,先解决有无,再追求好坏。把光刻组的第一阶段目标,正式定为采用5微米工艺,实现‘红星一号’计算器模块化方案的制造与系统集成。并且制定了详细的时间表。同时,凝练出了《光刻及关联技术关键问题与需求清单》,发往哈工大、上海机床厂、武水院等相关协作单位,明确了各自的任务。”
长光所的王先生、陈光远在台下微微点头。
这份清单,是他们和调研团队熬了几才反复推敲出来的,是未来攻坚的“作战地图”。
“调研组的同志还提出了‘模拟实验与数字孪生’的思路,以及‘标准化与模块化’的方法论,强调要把老师傅的‘手腐变成可量化、可传授的工艺规范。这些思想,正在被长光所吸收采纳。”
接着,刘星海依次汇报了哈工大(存储与精密机械)、北京真空所(薄膜沉积)、西军电(高可靠标准与工艺)、武水院(超纯净微电网)、上海感光厂(光刻胶攻关)、上海试剂总厂与有机所(蚀刻)等第一阶段的调研成果与合作确立情况。
每一个单位,他都既充分肯定其现有的技术基础与人员奉献,也坦诚指出其面临的瓶颈与短板,更重点明流研后达成的具体合作意向、成立的联合组、明确的攻关方向。
这不是一份成绩单,更像是一份经过详细勘察后绘制的“资源地图”与“合作网络图”。
“第一阶段的调研,让我们确信,”刘星海总结道,“集成电路制造所需的关键技术环节,在中国都有萌芽,都有扎根于实际工作的老师和工人在默默耕耘。我们缺的不是从零开始的才,缺的是把这些分散的‘火种’汇聚起来、形成‘燎原之势’的系统组织、资源投入和技术整合。”
他的目光扫过台下来自南海北的代表们:“而‘星河计划’,就是要做这个汇聚者和组织者。”
稍事休息后,刘星海开始汇报第二阶段,也就是刚刚结束的这次大规模、系统性调眩
这次调研分三路进行,目标是构建覆盖材料、设备、工艺、测试、基础设施的完整链条雏形。
他首先依次介绍了宋颜教授和谢凯负责的华东华中线、东北华北线,聚焦电子元器件、化学品、精密加工、设备制造、化工原料、特殊工艺的主要发现和达成的合作意向,肯定了这两条线在完善产业链“中下游”环节上的贡献。
然后,他重点汇报了吕辰负责的西北西南线调研成果。
这条线被寄予厚望,目标是解决“有米下锅”的战略资源问题和一些特殊的工艺、测试能力。
幕布上展示了吕辰团队的行程图:北京→兰州→金川→宝鸡→成都→攀枝花→昆明→贵阳→北京。
“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和型质子加速器模拟空间环境,可以为未来航级、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Km-3。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(1-2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。”
“3至5年的中期目标,是攻克3微米乃至2微米工艺。以研制更复杂的专用计算电路、工业控制电路为核心目标。需要在此期间,研制出第二代更稳定的光刻机、更精密的加工设备、更高纯度的材料和化学品。理论组要完成‘星河-1’指令集架构的详细定义和设计自动化工具的初级版本。要建成第一个符合芯片制造基本要求的净化车间和超纯净微电网示范单元。”
“5至10年的远期目标,要实现集成电路制造技术的自主可控,并迈向更高集成度。以研制自主的微型计算机中央处理器和存储器为目标,带动全产业链技术升级。建立完整的集成电路设计、制造、封装、测试产业体系和技术标准体系,全面掌握集成电路技术。”
刘星海的描绘,由近及远,层层递进,既务实又充满雄心。
会场的凝重气氛渐渐被一种昂扬的斗志所取代。
刘星海最后建议:“为了实现这些目标,星河计划指挥部建议,本次会议后,立即开展以下工作:
成立常设技术协调办公室,挂靠在红星工业研究所,负责日常的技术需求对接、资源协调、进度跟踪和信息汇总。
按专业组细化攻关任务书。请各专业组根据本次调研确定的技术清单和合作意向,在一周内提交详细的、分阶段的攻关任务书、资源需求清单和人员配置方案。
启动首批联合攻关项目。建议以‘5微米工艺全流程验证与优化’、‘高频封装技术联合攻关’、‘超纯净微电网设计与建造’、‘二维卡工业控制标准制定’等四到五个项目为首批重点,集中优势力量,尽快取得突破,树立信心。
建立人才培养与交流机制。由清华大学、北京大学、哈工大等高校牵头,联合各研究所和工厂,开设‘微电子技术’专项培训班和研究生方向,加速培养中间层人才。同时,建立人员互派、短期交流的常态化机制。
编制‘星河计划’技术发展白皮书。系统梳理我们的技术基础、目标路径、资源需求和潜在风险,作为向国家持续汇报和争取支持的纲领性文件。”
刘星海完,静静地看着台下。
他的汇报,没有豪言壮语,只有扎实的数据、清晰的分析和可行的建议。
而这,正是技术工作者们最信任的语言。
钱先生再次带头鼓掌。
这一次,掌声不再是为了某个激动人心的演示,而是为了这份沉甸甸的、凝聚了无数人心血和智慧的“家底清单”与“行军路线图”。
工业部孙老接过话筒,声音洪亮而坚定:“星海教授和调研团队的同志们,辛苦了!你们这份汇报,扎实、透彻、有见地!‘星河计划’不是空中楼阁,是建立在我们中国实实在在的工业基础、资源禀赋和人才储备之上的!困难很多,非常大,但正因为困难,才需要我们去干!部里全力支持会议提出的各项建议。请指挥部尽快将详细方案报上来,要人给人,要资源协调资源!中国自己的集成电路产业,必须搞起来,也一定能搞起来!”
国防科委的领导也表态,将在高可靠、抗辐射等特殊芯片需求方面,提供应用牵引和试验支持。
会议在一种务实而充满决心的气氛中,进入了下午的分组讨论环节。
各专业组的代表们迫不及待地聚到一起,对照着调研报告和问题清单,开始具体地划分任务、争论技术细节、计算资源需求。
那些写在纸上的合作意向,开始变成一条条具体的工作安排;那些分散在全国各地的“火种”,在这个房间里,被正式纳入同一张“星图”,开始朝着共同的目标燃烧。
傍晚时分,分组讨论暂告一段落。
夜色渐浓,计算所大楼的灯光依然明亮。
“星河计划”的基石,就在这个春的夜晚,由这群沉默而坚定的人们,一砖一瓦地铺就。
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