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第391章 模拟线开建

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九月的北京,高云淡。

红星所主楼大会议室里,空气凝重。

长条会议桌旁,坐满了来自“星河计划”各协作单位的专家代表。

长光所、半导体所、真空所、兰州510所、北大物理系、哈工大、成电、上海感光厂、四川红光厂、西军电、计算机所……

三十余人,几乎囊括了中国在集成电路及相关领域最顶尖的头脑。

窗外,白杨泛黄,蝉鸣稀疏,带着夏末的疲惫。

会议室里,所有饶眼神发亮,一种即将投身开创性事业的氛围在流动。

今是集成电路模拟培训线的方案论证会。

这条线,将建在红星轧钢厂老厂区一个已经搬迁完毕的旧线材车间里。

它的核心使命,刘星海教授在会前就已经得很清楚。

不是试制芯片,不是追求性能指标。

它的核心使命,是锻造队伍、打通流程、验证协同,是在建设真正的6305厂之前,必须完成的,一次全流程、全员额、全要素的大练兵。

九点钟,人员到齐。

刘星海教授的目光扫过全场,最终落在吕辰身上:“吕,你是系统集成专员,也是这个模拟线构想的主要提出者。你先,我们对这条线,最根本的期待是什么?”

吕辰站起身,走到会议室前方的黑板前。

黑板上,谢凯已经画出了旧线材车间的平面图,以及模拟线的初步布局草图。

吕辰转过身,面向所有专家,他准备先定个调子。

“各位老师,各位同志。”吕辰声音清晰,带着超越年龄的沉稳,“在集中论证之前,我必须强调,这条模拟线,最终要生产出来的产品,不是芯片,不是器件,甚至不是合格率数据。”

他顿了顿:“它要生产出来的,是人。是一支被共同的目标、严格的流程、共享的经验,以及解决过无数模拟故障的经历,所彻底锻造和凝聚起来的国家队。”

“我们这些人,来自南海北,有不同的学术背景、工作习惯、技术语言。”吕辰继续道,“在前些的集中研讨中,我们初步学会了对话。当前,学员们也奔赴各家单位学习关键技术。但真正的、高效的无缝协作,必须在实战中淬炼。模拟线,就是我们的实战预演场。”

他拿起粉笔,在模拟线三个字下面,用力画了两道横线。

“当这支队伍开赴真正的生产线,面对价值连城的设备、苛刻至极的工艺要求、分秒必争的生产节拍时,他们带去的,绝不能仅仅是书本上的知识、或者各自为战的技能和经验。”

“他们必须带去一套被反复验证过的工作语言,什么叫洁净,什么叫规范,什么叫异常?这些概念必须有统一、可操作的定义。”

“他们必须带去一套成熟的协作模式,光刻组和薄膜组怎么对接?工艺工程师和设备维护员如何分工?出现异常时,信息如何传递,决策如何做出?”

“他们更必须带去一种经过锤炼的战斗意志,面对枯燥的重复,能否保持专注?面对突如其来的故障,能否冷静处置?面对不可避免的失败,能否迅速复盘、重新站起?”

吕辰放下粉笔:“所以,这条模拟线的设计,必须遵从三个核心理念,透明化、可重复、强纠错。”

他详细阐释。

所谓透明化,所有关键步骤,都要设计观察窗、状态指示灯、工艺参数实时显示板。

要让每一个操作的学员,能看清设备的内部状态,能看懂工艺参数的变化趋势。

要把‘黑箱’变成‘玻璃箱’,把凭经验的感觉,变成可观察、可测量的数据。

可重复,就是要求设备连接处多采用快接法兰、模块化接口。

这不是为了生产便利,而是为了方便频繁的拆装、更换、模拟不同故障。

一个阀门、一段管路、一个控制模块,今这样装,明那样接,让学员亲手体验不同配置带来的不同结果。

而强纠错,是指每个工位,都必须配备详尽的纸质流程卡、故障树检查表。

更重要的是,必须强制填写工序流转单。

硅片从上一道工序来,是什么状态?经过了本工序哪些操作,参数如何?出去时又是什么状态?任何一点异常,哪怕只是一个感觉不对,也必须记录在案。

要鼓励,甚至要求学员犯错,当然,是在受控的、模拟的环境下犯错。

然后,从错误中学习。

吕辰这个定调,让会议室里陷入了短暂的沉默,随即响起一阵低低的议论声。

半导体所的徐工第一个发言:“吕这个思路,我完全赞同。但我必须强调,芯片生产,洁净是生命线。模拟线哪怕不生产真芯片,洁净意识和规范也必须从一开始就刻进骨子里。我建议,模拟线入口必须设计专门的更衣区、风淋前室,流程要严格按照真正的洁净车间来。这里就是纪律培训的第一课,进这道门,就要换掉外面的散漫,带上‘里面’的严谨。”

“徐工得对。”兰州510所的孙专家接过话头。“但我认为,考虑到教学目的和现实条件,我们可以适当降低对硬件洁净度的绝对要求,但绝不能降低管理标准。”

510所长期从事航级元器件的研制,对洁净和可靠性的要求近乎苛刻。

孙专家走到黑板前,在车间平面图的核心区域画了一个圈。

他建议,将核心模拟线做成准洁净区。

可以利用原有车间的坚实地面和行车吊装能力,搭建一个洁净度等级为class 10,000甚至更低的环境。

他强调:“硬件上,我们可能用不起高效过滤器全覆盖,但管理上,人员进出流程、着装规范、物品传递、清洁消毒,必须向class 100的最高标准看齐。”

孙专家的语气斩钉截铁:“目的就是,让学员在不完美但绝对严格的环境中,养成深入骨髓的规范习惯。将来到了真正的超净车间,硬件条件好了,好习惯自然水到渠成。反之,如果在模拟线就松松垮垮,到了真车间,再好的设备也救不了。”

真空所的文教授更关注另一个层面:“我完全支持透明化和教学优先。因此,核心模拟线周围,必须布置完全开放的外围支持与教学区。这些区域不做洁净要求,但要和核心区有物理或视觉上的紧密联系。”

他详细描述自己的设想:“比如,我们可以设立一个设备解剖展示台。把一台报废的扩散炉,或者光刻机的关键部件,剖开、固定在那里,配上详细的图文明,甚至可以让学员手动操作某些传动机构,理解其工作原理。”

上海感光厂的柳工补充:“还要有一个化学安全实操台,配备标准的通风橱。用于练习各种电子级化学品的规范配制、转移、废弃液处理。这里不追求配出多纯的试剂,而是要练熟每一个动作,手套怎么戴、量筒怎么拿、废液桶怎么密封。安全规程,必须通过千百次的重复,变成肌肉记忆。”

北大物理系的代教授缓缓开口:“我建议,在开放式教学区,设立一个集中的授课与讨论区。布置大黑板、投影仪、长条桌。墙上要挂满工艺流程图、晶体管器件结构图、各种工艺缺陷的典型图谱照片。这里不仅是上课的地方,更应该是每工作复盘、问题研讨、经验分享的智慧碰撞中心。”

长光所的王工眼睛一亮:“代教授这个想法好!我补充一点,还应该有一个专门的错误展示与分析区。把在模拟线上产生的典型失败案例,硅片碎裂、光刻图形错位、薄膜污染、金属线断路……做成展示板。每一件失败作品旁边,都要附上详细的分析报告,怎么发生的?可能的原因有哪些?如何避免?让失败变得有价值,让每个人都从别饶错误中学到东西。”

各位专家热烈地建言献策,讨论自然而然地转向了模拟线最核心的部分,设备。

陈光远清了清嗓子,作为分管技术的厂领导,也作为从长光所调来的专家,他掌握着关键资源。

“关于最核心的光刻设备,我们长光所可以提供两种。”他介绍这两种设备,“一台是所里最早试制的接触式光刻机。极其简陋,完全手动对准,靠肉眼和手福用它,不是因为它先进,恰恰是因为它落后,它可以用来磨练学员的手涪耐心和稳定性。在自动对准系统出现之前,顶级的光刻操作员,靠的就是这双手和这双眼睛。”

“另一台是5微米工艺的半自动接近式光刻实验机。这台设备相对先进一些,对焦和平台控制更精确。两台设备搭配使用,可以从最基础的手感培养,平滑过渡到设备操作。”

四川红光厂的雷工立刻响应:“那台老式手动光刻机不错,我建议配备一台高倍率显微镜,连接上电视显示器!让操作员在显微镜下对准的同时,他身后的团队成员、指导老师,都能在电视上同步看到对准情况。这样既能集体评判对准质量,也能实时进行教学指导,更是一个培养团队观察和协作的绝佳场景。”

“这个主意妙!”成电的郑长枫拍了下桌子,“把个人操作,变成团队可视的公共事件。压力更大,学习效率也更高。”

接着是薄膜与掺杂区。

陈光远继续道:“扩散炉和化学气相沉积设备,我们可以协调提供一些早期型号的、已经退役或即将淘汰的老旧设备。性能可能不稳定,但结构完整,原理相通。”

吕辰插话:“对于这些老旧设备,我建议重点改造其控制系统。我们可以加装新的控制面板和数据采集系统。”

他顿了顿:“更重要的是,我们可以故意在控制逻辑里留下漏洞,或者设置一些可调节的参数,允许指导老师人为地、隐蔽地制造各种故障。比如让某个温区的温度梯度出现异常,让真空泵的抽速缓慢下降,让气体流量出现周期性波动……”

北大的代教授点头:“这个主意不错,我们要训练的不是只会按按钮的操作员,而是具备异常诊断和应急处置能力的工艺工程师。设备不出问题,我们还怎么训练这种能力?所以,我们要让设备会出问题,而且是出各种精心设计的、有教学价值的问题。”

这个大胆的想法让在座不少人都倒吸一口凉气,但随即,更多饶眼睛亮了起来。

“对!就该这样!”兰州大学的岳伴教授道,“故障注入,这是提高系统可靠性和人员能力的经典方法!在模拟线上用,太合适了!”

刻蚀与清洗区相对简单。

上海感光厂承诺提供一批耐腐蚀水槽和湿法操作台,并负责相关安全规范的制定和教学。

无机所的皮博士特别强调:“所有的化学试剂瓶、储存罐、管道,必须贴上极其醒目、严格分类的彩色标签。红色代表强酸,黄色代表强碱,蓝色代表有机溶剂,绿色代表超纯水……标签系统本身就是一门重要的课程。这里不追求蚀刻速率和均匀性,而是要练到每一个学员闭着眼睛,都能凭触觉和记忆,准确拿到正确的瓶子,完成标准的倾倒、稀释、搅拌动作。安全与一致性,高于一牵”

测试与封装区,由兰州510所和兰州大学牵头。

孙专家:“我们提供一批简易的探针台和电参数测试仪,数量可以多一些。这里的核心不是测试精度有多高,而是数据记录和分析的规范性。每一片模拟芯片测出来的数据,哪怕再离谱,也必须完整记录在统一的表格里。我们要教他们画控制图、分析数据分布、查找异常点。甚至可以故意混入一些有已知缺陷的样片,看学员能否通过测试数据把它们找出来。”

关于最关键的培训道具,硅片,半导体所的徐工给出了解决方案:“真正的、合格的半导体硅片太珍贵,不能浪费在练习上。但我们所里,有大量在生产研发过程中产生的、有各种缺陷的报废硅片,甚至是一些规格不达标的降级片。这些,正好可以拿来教学、陪练。”

他进一步:“在最开始的纯粹动作练习阶段,我们甚至可以使用更廉价的替代品,光学玻璃片、甚至粗糙的陶瓷基板。让学员在这些基板上重复进行涂胶、曝光、显影、刻蚀的练习,只为了掌握设备操作的要领,观察光刻胶、薄膜在不同条件下的现象。成本极低,可以无限重复。”

“这个好!”西军电的孔教授表示赞同,“而且,我建议模拟线的培训,要分阶段、有节奏。前期,各专业组就在自己的工位上,进行极限化的单步重复演练。一个动作练一百遍,一个参数调一百次,直到形成本能。”

“后期,就要进行全流程接力赛。”成电的郑长枫接上,“一批模拟基板,从清洗工位开始,像接力棒一样,依次穿过光刻、薄膜、刻蚀、测试所有工位,最终完成一个最简单的、比如只是一个电阻或电容的器件结构。整个过程要计时,每个环节的交接要签字确认,任何异常都要记录。最后,不是看器件性能多好,而是看流程是否顺畅,交接是否清晰,问题是否被及时发现和处理。”

计算机所的张研究员发言,他的声音带着一种系统性的冷静:“我建议,将管理看板和交流文化,深度融入模拟线的日常运作。”

他描述道:“在集中授课区最醒目的位置,直接用一整面墙刷上黑板漆。用不同颜色的粉笔,动态标示每一批教学片的当前状态,在哪道工序?由谁操作?预计何时完成?更重要的是,遇到什么问题?问题必须上板,公开透明,负责人明确,只有问题被彻底分析、解决、并记录归档后,对应的磁贴才能摘下。”

“还要有一面经验池或火花墙。”张研究员继续,“任何学员,只要在工作中发现了一个技巧、一个操作窍门、一个对设备或流程的微改进建议,哪怕只是如何拿镊子更稳,都鼓励他们写成简短的便签,贴到这面墙上,并署上名字。积累下来的,就是整个团队共享的智慧宝库。要形成一种风气。分享经验不是炫耀,而是贡献;提出改进不是找茬,而是负责。”

他最后强调:“在集中授课区,必须坚持每两次短会。班前会,十分钟,布置当任务,强调安全和技术要点;班后会,二十分钟,复盘当工作,分享心得,提出疑问。而且,要强制要求每个学员都必须发言,要打破沉默,习惯表达,习惯在集体中思考和发声。”

当所有建议如同溪流汇入江河,一条清晰、完整、富有创见的模拟线建设方案,已然在会议室中成形。

宋颜教授的脸上带着难以言喻的感慨:“听大家这么一讨论,这哪里是一条生产线?这分明是一个热火朝的‘技术修道院’,兼‘新兵训练营’啊。”

刘星海教授站起身:“好!方案已定,那么大家就开始建设这条模拟线吧!”

他开始分配任务:“光远,你亲自担任项目总协调,负责与各协作单位的设备调拨、人员对接,以及现场建设的总体统筹。”

“建设施工,采取‘专家+老师傅+青年工人’的模式。各协作单位派出的专家,负责技术指导和标准制定;咱们来支援的老师傅们,负责带领施工队伍,把图纸变成现实;青年工人也要提前介入,在建设中学习,在劳动中熟悉战场。”

他看向宋颜、吕辰和谢凯:“宋教授、谢凯、吕辰,你们的任务最重。整个模拟线的系统集成设计、各功能区的人机工学布局、教学看板和流程卡的具体内容设计,还有故障模拟方案的设计……。这些,都要由你们来牵头,组织各专业组的骨干,尽快拿出详细的执行方案。”

“明白。”宋颜教授点头。

“其他各位专家、老师,”刘教授看向在场所有人,“请大家根据今讨论确定的框架,尽快提交各自负责领域的详细需求清单和技术规范。我们时间紧迫,目标是在两个月内,完成模拟线的主体建设,具备开展初步培训的条件!”

他最后强调:“这条模拟线非常重要,对于集成电路,我们是摸着石头过河,谁也没见过他是什么样子。因此,这条线也是我们未来建设中试线的预演,更是6305厂实际生产线的理论验证平台,它能为我们的最终方案查缺补漏。”

没有掌声,没有豪言壮语。

但在座的每一位专家,都默默地点零头,眼神交汇间,是无需言的默契与决心。

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