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作者:約翰留著長長的鬍子
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第三卷 立國之戰 第226章 我要把它們都做在一塊矽片里

第三卷 立國之戰

第226章 我要把它們都做在一塊矽片里

集成電路……也沒那麼神秘,它也不是突然技術爆炸從天上掉下來的。
別光看名字,謝希德總工程師是一姐們。
……
第一步,將設計好的晶體管電路拍照,然後複製這些小圖案,通常至少複製一百多個,多的甚至三百多個,鋪在一個平面上,這就相當於照片的大底版。
……
實驗室的開工首先由謝希德啟動平面半導體加工設備開始。採用平面技術的晶體管核心器件加工設備,除鴻海要用之外,唐華也讓往北京送了一套。
黃坤:「那我回信向玻恩先生表達歉意,告訴他近期可能無法執筆了。」
因為現在的中關村除了農村和農田,就是沒有後人祭拜的老破墳頭。只要隨便蓋點現代化的房子,立刻就顯得鶴立雞群。兩個所的辦公樓、宿舍樓都不超過6層,院子實際上是相通的,但大門有兩個。除了大門,裡邊的食堂也是兩個,分屬計算機所和通信電子所。
這套設備今年初鼓搗出來,交給鴻海試用,效果很明顯,不但晶體管產量提高得更快,製造成本下降了很多,而且生產出來的晶體管品質更好。
說得也是,青樓時代,北京計算機所研製了3種導彈火控計算機和好幾種變體,其中兩個防空導彈計算機在朝鮮正霸佔著天空,這大概在未來是要被寫進歷史的。「那就好好保存吧。」唐華說,「只要別把它掛出來就行。」
採用平面技術加工矽片製作晶體管,就是集成電路的前置技術,也就是光刻機的早期雛形——如果這也算光刻機的話,那它可能誕生於集成電路誕生之前。
「是誰把柳眉院的牌匾也拆下來一起搬到這了?張爵,是你嗎?」
「謝工,黃坤這個人你認識嗎?」
預定在T54計算機上使用集成電路技術,但集成電路產業涉及到的技術、工廠太多,如果要想在T54步入量產製造時,集成電路技術達到稍微成熟一點的https://m.hetubook.com.com狀態,那現在差不多是時候開動了。
「我是打算用這個設備生產計算機。」
信息時代開始的標誌是什麼?現在一般認為,ENIAC的發明只能算是計算機時代開始的標誌,信息時代的開始要從集成電路發明開始算起。早期計算機的信息技術還無法廣泛地影響到社會生活的方方面面。但是集成電路出現之後,情況就大為不同了。一塊晶元完整地集成了信息控制、處理和傳輸功能,它就可以直接應用於各種工業產品和民用產品,這個時候,整個世界才變成由信息驅動的社會。
反正,強光照上去后,底版中畫出來的圖案會阻擋「曝光」,在矽片的覆膜上沖印出100多個圖案。
然後第二個前置條件,是知道怎麼在矽片上做所有的元器件。
「第三代晶體管現在月產量已經提高到60萬隻,但還是不夠用,還要繼續擴充。第二代晶體管產量回縮到5萬隻一個月,基本穩定下來了。發光二極體這個工藝比較複雜,好在現在是實驗性生產,產量特別小,而且也很穩定,所以不用做大的調整。」
唐華嘆了口氣,「說到激光,那真是麻煩。你在國內寫的書稿,完成之後就不要寄給玻恩了。原因你知道的。」
「黃教授,馬克斯·玻恩合寫的那本書,你回到國內之後也在繼續寫嗎?」趁著謝希德啟動調試平面加工設備的這段時間,唐華問黃坤。
「到實驗室就知道了,黃教授應該在那兒了。」
平面工藝原理有點兒像用底片沖印照片。
鴻海電子科技公司總經理、新任總工程師來北京向唐華彙報工作。
「如果有些協調工作需要上升到有色局、化工局這個層級的,立刻給北京打電話發電報,」唐華說,「由重工業部來協調這些問題,這樣就能儘快而且徹底地解決。找我或者周寬和-圖-書都可以,可能找周寬解決得更快。謝工,回國半年多,鴻海實驗室現在是在你領導下運轉了吧?」
廈門大學數理系畢業,1951年獲得麻省理工學院固體物理學博士學位,然後轉道秘密回國。後來的她是復旦大學的校長、半導體物理專家。
……
唐華:「激光科技現在已經至少有2個項目步入軍事裝備型號研發階段,新軍事技術應用於軍事裝備,軍事裝備能改變戰場形態。抗美援朝去年紅旗-1防空導彈帶來的震動你也知道。」
張爵一路小跑下樓,「唐部長,這不……反正我們搬走之後,柳眉院也要拆除蓋什麼市政工程了,所以我們幾個商量了一下,就把牌匾卸下來帶走了。我們在那工作了兩年多,對老辦公樓是有點兒感情了,留個牌匾當紀念,以後可能能成為歷史文物呢。」
……
唐華:「我把他從北大物理系借過來了,然後把你從鴻海調過來了。電子信息工業局成立了X小組,主要成員就我們三人。」
唐華從蘇聯回來時,計算機所和通信電子所已完成搬家工程,正式啟用。
「黃教授,」在實驗室見到黃坤,唐華打招呼,「李F沒陪著一起來啊?」
唐華:「鴻海還要從永利化工進口一些酸鹼液,他們的供貨質量怎麼樣?」
唐華:「平面晶體管生產線的光學模組需要從蘇聯進口,上海那邊的精密儀器廠也是等米下鍋,來一套光學模組做一套生產線。鴻海開工所需的原料,與其他工廠的交接都正常嗎?」
……
「黃教授,如果在一塊矽片上很密集地排列硅二極體和三極體,我要知道它們之間的相互影響,量子計算和驗證工作交給你。」
「表達歉意是要的,但是你可以告訴他仍在寫這本書。你不妨在信里告訴玻恩,用隱晦一點的口吻說,」唐華一字一句地斟酌道,「就說,我回到中國一年,在中國繼續物理學的https://www•hetubook.com•com研究,並且見到了中國國內物理學家獲得的重大突破,這是一個工程上的奇迹和固體物理學的狂歡。您如果能來中國,就可以看到這項奇迹,也看到晶格動力學的未來。」
「謝工,除了這台平面光刻設備,電子信息工業局還在朝北京調好幾種設備,到時候裝在實驗室里,主操作可能都是你。」
「馮老六,你申請從上海所調到柳眉院工作,可得做好思想準備了,柳眉院做的項目大多是國防計算機,保密程度高,到那裡工作可能生活非常不方便,有點不自由。」
「第三代晶體管的平面技術,設備到來以後,我們4月份調試運行,最後搞定了。5、6、7月這三個月,平面技術生產的產量越來越大,因為生產效率高,人工使用量小,所以今後擴充產能主要就是靠增加平面技術生產線。第四條平面晶體管線正在安裝,估計在今年10月能投產,到時候晶體管月產又能增加6萬隻。就是不知道第三、第四條生產線的設備什麼時候到位,我們都已經把廠房和車間布置好了。」
「調試好了。唐部長,X小組是準備改進平面光刻設備,用下一代設備生產下一代晶體管嗎?」
唐華從柜子里取出一捲圖紙,攤開在實驗室的書桌上。
「實驗室的運轉就按之前的規章和流程轉著呢。這半年多,嗯,我總算讓自己的知識跟上了國內發展的腳步。」鴻海總工程師謝希德捂臉。
在這兩個前置條件達成后,集成電路發明得就很快。原來的歷史上,1956年晶體管大量生產,1958仙童半導體發明年平面技術,1959年用於生產晶體管,而實際上基爾比就發明了集成電路,那時候基爾比所在的德州儀器公司還沒掌握平面技術。1959年仙童半導體的諾伊斯終於水到渠成,發明了和現在的晶元基本一模一樣的封裝式集成電路。
黃坤:「真能把https://m.hetubook•com•com玻恩先生請來嗎?來了就回不去的那種?」
「沒見過黃教授,但是了解得不少,畢竟是同行嘛。他留學英國布里斯託大學,是莫特的學生,在英國發表了固體雜質缺陷漫散射的理論,好像叫做『黃散射』。還有相平行的『黃理論』,還有『黃方程』。另外他回國前還在和玻恩合寫《晶格動力學》,不知道現在寫完沒有。」
黃坤:「在寫。我答應了玻恩先生的。回國的時候我還特地帶了一台打字機回來。回國是對的!國內搞得熱火朝天的激光研究,正是對晶格動力學的絕好補充和實例解釋,我也用玻恩的晶格理論給趙老師提了激光器的新建議。反正,有了激光理論和實際運行的數據,這本書絕對會一鳴驚人!」
其實用的還不是激光,就是普通強光,反正光照的強度能把覆膜硬化就成。可以理解成巴西烤肉箱。如果想在光刻設備上用激光那就有點遠了,現在長春光學儀器廠和長春光電所還在慢慢孵化呢。
然後再一番硅鍺蒸發變換摻雜,最後切割矽片,把一塊圓餅切成兩百多顆米粒大小的硅粒。小硅粒交給工人進行封裝,插腳,一隻晶體管就做好了。
計算機所成立時,是借用了一座房東和掌柜一齊跑路的青樓做辦公樓,青樓名字叫柳眉院。
唐華:「沈經理,鴻海今年到現在的運營管理不錯,這是你的工作成績,如果繼續保持,那今年得給你打滿分。今天我還有工作,你把謝工留下,然後可以走了。」
黃坤:……
總經理:……
「小錢,畢業一年了也沒給我寫封信,你現在在哪個單位上班啊?」「我啊,在柳眉院」
「這一塊矽片上現在有230個晶體管。」唐華手裡拿著剛才謝希德調試設備時試刻出來的一塊矽片,「不過,還要工人把這230個小米粒切下來,手工封裝好,才能有230個晶體管出廠。其實在平面技術研發出來,送到鴻海公司投入https://m•hetubook•com.com生產之後,我就一直在想,我幹嘛要把這些小米粒切下來?能不能不切?」
從辦公區走向試驗區,唐華問謝希德。
「任務很緊,這個周末大家可能要加班了,時間就定上午10點吧,大家準時來柳眉院,先開個短會然後工作。」
唐華知道,計算機所的員工後來都把自己的辦公場所自稱為柳眉院,而且這個綽號不只是北京的電子信息工業局系統通用,連外地的研究所、工廠都知道了。
總經理:「鈍化工藝是全由鴻海自己來負責的。5月份的時候化學覆膜質量不穩定,我親自上門找南通化學園區解決此問題,6月之後就正常了。」
黃坤一下泄氣:「……對,我知道。激光科技我們只是部分對外公布,甚至還有一些門類是完全保密的。」
謝希德:……
唐華對謝希德解釋道:「A.Rhys,李愛扶,黃教授的學妹兼粉絲,黃教授回國之後,她居然想辦法也來中國和黃教授重逢了。」
黃坤:「她是我的跟屁蟲,今天當然也來了,就是進不了這一級保密區域,在計算機所門口遛彎呢。」
雖然唐華囑咐建築設計小組盡量把樓設計得低調一點,但建成的北京計算機所、北京通信電子所仍成了中關村最宏偉的建築群。
「X小組?是做什麼的?」
「計算機的電路由五種器件組成:三極體、二極體、電阻、電容和電感。我要把它們都做在一塊矽片裡頭。」唐華指著圖紙,「三極體和二極體不用說了,我們現在這張矽片里就有兩百多個。建立在矽片上的電阻我已經做了一個分立的。電容就更簡單,兩個二極體反向頭對頭就是一個電容。有了電容,那電感也就不成問題了。」
總經理:「永利的供貨從來沒出過問題。」
第二步,把矽片放到底版下面,用光照在上面進行——光刻。
唐華進計算機所,第一眼就看見了大廳的一角擺在地上的木製牌匾,這是計算機所以前用的辦公樓的門牌。
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