第310章土法上馬
# 第310章土法上馬
第二天一大早,趙四是被電話鈴聲吵醒的。
他睡在車間旁邊臨時隔出來的小辦公室裡,一張行軍床,一條薄被。電話是北京打來的,楚老的聲音聽起來比往常更沉。
「趙四,出事了。」
趙四瞬間清醒:「您說。」
「咱們進口光刻膠的渠道,斷了。」
楚老那邊有翻紙的聲音,「具體原因還在查,但東西運不過來了。」
「倉庫裡的存貨,還能撐多久?」
趙四心往下沉:「最多......半個月。」
「如果按現在的試驗強度,可能十天。」
電話那頭沉默了。
足足十幾秒,只有電流的滋滋聲。
「楚老?」趙四試探著問。
「我在想。」楚老緩緩說,「想有沒有替代方案。」
「咱們自己......能造光刻膠嗎?」
這個問題太沉重了。光刻膠,半導體工藝中最關鍵的耗材之一,國內從沒批量生產過。技術封鎖、原料短缺、設備空白......全是坎。
「不知道。」趙四實話實說,「但可以試試。」
「那就試。」楚老斬釘截鐵,「趙四,這是生死線。沒有光刻膠,整個工程就得停。停了再啟動,人心就散了。」
「我明白。」
「需要什麼支持?」
「人。」趙四腦子飛快轉,「懂化學的,懂材料的,最好是搞過感光材料的。還有......我需要聯繫全國的相關單位,找可能的原料、技術線索。」
「我給你開條子。」楚老說,「以748工程的名義,向全國化工、材料系統求援。但趙四,時間不等人。你們最多有七天。七天之內,必須拿出可行的方案。哪怕只是能用的土辦法,也得上。」
「七天......」趙四咬牙,「行,七天就七天。」
掛了電話,他坐在行軍床上,盯著斑駁的牆面發呆。窗外的天剛蒙蒙亮,車間裡已經傳來機器預熱的聲音。陳啟明他們又開工了。
可如果沒有光刻膠,這一切聲音,很快就會停下來。
趙四深吸一口氣,起身推門出去。
車間裡,林雪正在記錄昨天的工藝數據。看見趙四,她抬頭笑了笑:「趙總工,昨天第三爐的數據出來了,良品率6.2%,比前兩爐都好。陳啟明說,照這個趨勢,月底能到8%。」
「光刻膠要斷了。」趙四直接說。
林雪的笑容僵在臉上:「什麼?」
「進口渠道斷了,存貨最多撐十天。」趙四聲音不高,但車間裡很靜,所有人都聽見了。
機器聲停了。陳啟明從光刻機旁走過來,手上還戴著橡膠手套:「趙總工,您剛說......」
「光刻膠要斷了。」趙四重複,「咱們得自己想辦法。」
「自己造?」張衛東也過來了,一臉難以置信,「那東西......咱們連配方都沒有。」
「配方可以研究。」趙四環視眾人,「關鍵是,有沒有人懂這個?感光材料、光敏樹脂、有機化學......誰有基礎?」
大家面面相覷。748團隊裡,學電子的、學物理的、學計算機的都有,就是沒有專門學化學的。
「我......」角落裡傳來一個怯生生的聲音。
是王技術員,負責配光刻膠的那位。她舉了舉手:「我以前在化工廠,做過感光材料......但那是印染用的,跟這個不一樣。」
「印染用的也是感光材料。」趙四眼睛一亮,「王工,你具體做過什麼?」
「重鉻酸鹽明膠。」王技術員說,「就是重鉻酸鉀和明膠混合,紫外線照射後會硬化,不溶於水。印染廠用來做模版。」
趙四腦子裡閃過一道光。重鉻酸鹽明膠......這東西他在資料裡見過,是早期光刻膠的一種,雖然性能差,但能用。
「配方你還記得嗎?」
「記得。」王技術員點頭,「但趙總工,這東西解析度很低,只能做粗線條。而且穩定性差,放幾個小時就失效。」
「能做成什麼樣?」
「我做給你看。」王技術員說,「原料車間裡應該都有。」
她轉身去了倉庫。二十分鐘後,拿著幾個瓶瓶罐罐回來。重鉻酸鉀、明膠粉、蒸餾水。
就在工作檯上,王技術員開始配膠。動作很熟練,稱量、溶解、攪拌、過濾。最後得到一小瓶淡黃色的粘稠液體。
「這就是?」陳啟明湊過來看。
「嗯。」王技術員把膠塗在一片玻璃片上,用甩膠機甩勻,形成一層薄膜,「但還沒完,得『敏化』。重鉻酸鹽本身感光性不強,需要加入胺類物質增強。常用的有二乙醇胺......」
「我們有嗎?」
「沒有。」王技術員搖頭,「而且敏化後,膠的壽命更短,最多兩小時。」
趙四看著那層淡黃色的膠膜,腦子裡飛快地轉。重鉻酸鹽明膠......解析度低、穩定性差、壽命短,問題一大堆。
但它是光刻膠。能在紫外線下硬化,能形成圖案。
而且原料易得。重鉻酸鉀是常用化工原料,明膠更不用說。
「王工,」他忽然問,「如果不用胺類敏化,直接用重鉻酸鹽,感光性差多少?」
「差很多。」王技術員說,「可能需要曝光時間延長几倍,而且線條邊緣不銳利。」
「但如果我們的光刻機曝光能量足夠強呢?」
「那......也許可以試試。」王技術員不太確定,「但趙總工,這東西真不行。國際上的光刻膠都是專門的感光樹脂,解析度能達到微米級。咱們這個,可能連十微米都做不出來。」
「先別管國際上。」趙四說,「咱們的目標是做出能用的晶片,不追求性能多好。十微米的線條,對4位處理器來說,夠不夠?」
他看向陳啟明。
陳啟明皺眉想了想:「4004的最小線寬是8微米。如果咱們放寬到10微米……晶片面積會大一些,但功能應該能實現。」
「那就先解決有無問題。」趙四拍板,「王工,你帶幾個人,全力攻關重鉻酸鹽明膠。目標是:一、配方穩定,批批能用;二、解析度儘量高;三、壽命儘量長。」
「好……我試試。」王技術員壓力很大。
「不是你一個人。」趙四說,「林雪,你配合王工,負責測試。每配一批膠,馬上上機試,記錄效果。張衛東,你改造光刻機的曝光系統,提高紫外光強度,補償感光度不足。」
「明白!」
「陳啟明,你調整設計。」趙四繼續說,「既然工藝能力有限,咱們就把設計放寬。線寬統一加到10微米,間距也放寬。先保證能做出來,再談性能優化。」
「行。」
任務分下去,車間又動起來了。但氣氛不一樣了。之前是為提高良品率奮鬥,現在是為生存奮鬥。
王技術員的小組當天就配了五批膠,每批配方稍有不同。重鉻酸鹽濃度、明膠比例、水浴溫度、攪拌時間……全都記錄在案。
林雪帶著人一批批試。效果確實不理想。有的膠塗不均勻,有的曝光後根本硬不起來,有的顯影時整片脫落。
到了下午,終於有一批勉強能用。在矽片上曝光後,能形成模糊的圖案,雖然線條邊緣像狗啃的一樣,但至少是個圖案。
「趙總工,您看。」林雪把晶圓遞過來。
趙四對著光看。線條很粗糙,有的地方寬,有的地方窄,但連續性是好的。
「能蝕刻嗎?」
「試了,能。」林雪說,「但蝕刻後的線條更難看,而且有鑽蝕現象。」
「先不管美觀。」趙四放下晶圓,「用這個膠,做一片完整的晶片,從開始到結束,全過程走一遍。看最終能不能出管芯,能不能測試。」
「現在?」
「現在。」
整個車間都動員起來。這是第一次用自製光刻膠走完整流程,每個人都緊張。
塗膠、前烘、曝光、顯影、後烘、蝕刻……一步接著一步。王技術員全程跟著,臉色煞白,手都在抖。
趙四沒催她,只是站在旁邊看。
蝕刻完成時,天已經黑了。矽片上傳質層上,出現了歪歪扭扭但完整的電路圖案。
「成了!」有人小聲說。
「還沒完。」陳啟明很冷靜,「還有擴散、離子注入、金屬化、劃片、封裝、測試。差一步都不算成。」
但他眼裡有光。
夜裡十點,第一片用自製光刻膠製作的管芯終於出來了。醜得讓人不忍直視,但畢竟是完整的。
測試臺前圍滿了人。張衛東把管芯夾在探針臺上,接通測試儀。
「上電。」
指示燈亮了。
「測電源電流。」
「正常。」
「測基本功能……」
一項項測下來。雖然性能參數慘不忍睹。速度只有設計值的三分之一,功耗卻高了一倍,但所有基本功能都實現了。這是一個能工作的、雖然很爛的4位處理器核。
當最後一項測試通過時,車間裡爆發出歡呼聲。
「成了!真成了!」
「土膠也能造晶片!」
王技術員一屁股坐在地上,眼淚刷地流下來。她五十多歲的人了,哭得像個孩子。
趙四走過去,扶她起來:「王工,辛苦了。」
「不辛苦……不辛苦……」王技術員抹著眼淚,「我就是……就是沒想到,真能行……」
「這只是第一步。」趙四說,「膠的性能還得優化。但至少證明,路走得通。」
他轉向所有人:「同志們,今天咱們證明了,沒有進口光刻膠,咱們也能造晶片!用土辦法,用笨辦法,但能造出來!」
「但這膠太差了。」陳啟明實話實說,「良品率估計連1%都不到,性能也差。」
「差不怕。」趙四說,「先解決有無,再解決好壞。王工,你們組接下來的任務,就是優化配方。林雪配合測試,張衛東配合設備改造。咱們的目標是。一個月內,把土膠的良品率提到5%,三個月內提到10%。」
「那進口膠……」有人問。
「繼續想辦法進口,但不能等。」趙四說,「兩條腿走路。土膠是保底,是咱們的底氣。有了這個底氣,談判桌上腰杆都硬。」
夜深了,但沒人想走。大家圍著那片醜醜的管芯,看了又看,像看剛出生的孩子。
它確實醜,確實弱,確實有很多問題。
但它是用完全自主的材料、在完全自主的生產線上造出來的第一顆晶片心臟。
這意味著,即使外面徹底封鎖,他們也有能力繼續幹下去。
這才是最重要的。
趙四走出車間,站在院子裡。上海的夏夜悶熱,但夜空很清澈,能看見星星。
他想起蘇婉清。上次通電話時,她說過醫院裡也在用土辦法。沒有進口藥,就用中藥方劑替代,雖然療效慢一點,但能治病救人。
道理是一樣的。沒有最好的,就用能用的。先解決有沒有,再解決好沒好。
路都是這麼走出來的。
身後傳來腳步聲。陳啟明走出來,遞給他一支煙。
「趙總工,您說……咱們這土膠,能走到哪一步?」
趙四點著煙,深吸一口:「走到進口膠重新運進來那一步。」
「然後呢?」
「然後?」趙四笑了,「然後咱們就有兩種膠了。土膠是備胎,是底氣。進口膠是主力,是追求。兩條腿走路,才穩當。」
陳啟明也笑了:「您總是有辦法。」
「不是我有辦法。」趙四望著星空,「是咱們這些人,總有辦法。條件越差,辦法越土,但越管用。」
是啊,土辦法。
用重鉻酸鹽和明膠造光刻膠,聽起來像天方夜譚。
但他們做出來了。
雖然粗糙,雖然勉強。
但做出來了。
這就是中國技術人的韌性。沒有路,就趟出一條路。沒有橋,就搭一座橋。沒有膠,就自己熬一鍋。
熬出來的膠,可能不好看,可能不好用。
但能粘住夢想,能刻出未來。
這就夠了。
車間裡,又傳來機器的聲音。夜班的人開始用土膠做新一輪試驗了。
趙四掐滅煙,轉身走回去。
路還長,膠還土。
但畢竟,路在腳下,膠在手中。
這就夠