舊線材車間的改造,在一片狼藉中開始了。
車間長一百二十米,寬四十米,挑高十二米。
昔日的軋製線早已拆除,只留下水泥基座上被敲碎的殘塊,預埋件的鏽跡像歷史的疤痕般裸露著。
頭頂的行車不知去向,空餘縱橫交錯的軌道在昏暗的光線下投下蛛網般的影子。
牆壁上除了褪色的安全標語,幾乎一無所有坑窪不平的水泥地上,經年累月的油汙與不明汙漬混成一片混沌的“地圖”,在午後的光線下泛著詭異的斑駁。
“這地方……”謝凱推了推眼鏡,鏡片上倒映著眼前的景象,“老鼠來了都得打滑摔跤。”
“地方不錯,”宋顏教授深吸一口氣,聲音在空曠中盪出迴音,“一片空白,正好作畫。”
經過三天緊鑼密鼓的研討,專家們已經敲定了改造方案。第一波裝置,已經在路上了。
“長光所的接觸式光刻機下午就到。”宋顏翻開筆記本,“真空所那臺退役擴散爐檢修完了,明後天也能到。”
“都是些破爛。”謝凱苦笑,“那臺擴散爐的溫控系統全廢了,一直靠老師傅憑手感調。”
“破爛不要緊。”呂辰的目光緩緩掃過整個車間,“新裝置嬌貴,咱們不敢拆。這些老傢伙,拆壞了不心疼,萬一修好了,就是賺。”
三人走到車間中央,展開梁先生團隊繪製的平面佈局圖。
圖紙上,空間被清晰地劃分為幾個功能區。
入口更衣與風淋區、開放式教學討論區、核心模擬線準潔淨區、外圍裝置解剖展示區、化學安全實操區、錯誤案例展示區。
每個區域都用不同顏色標註,旁邊密密麻麻的技術要求像螞蟻陣。
宋顏摸著下巴:“先讓裝置落地,然後讓它們活起來。”
當天下午,第一批裝置運抵紅星軋鋼廠。
來自長光所的接觸式光刻機被小心翼翼地卸下卡車。
它裹著厚厚的防雨布和稻草,看上去像個負傷的老兵。
“輕點!輕點!”隨車來的技術員老周急得額頭冒汗。
防雨布揭開,露出機器的真容。
一個鑄鐵底座,上面固定著可手動升降的鏡頭組;一個簡易的二維移動平臺,手柄上的刻度是用鑿子一點點敲出來的;旁邊掛著的木製遮光罩,倒是刷得光亮。
如果不是那個碩大的目鏡,任誰也想不到這玩意兒和“精密”二字有甚麼關係。
“這就是……光刻機?”一個青工小聲嘀咕,“俺老家公社的磨面機都比這複雜。”
老周瞪了他一眼:“你小子懂啥!這玩意兒賣了你也換不來!還磨面機,你讓它刻個電晶體試試!”
呂辰蹲下身仔細檢查。
他轉動平臺手柄,齒輪齧合順滑,沒有乾澀感;試了試升降機構,絲槓傳動平穩。
他抬頭看向老周:“基礎結構很不錯。”
“那是,”老周臉上露出些許自豪,“造出來才半年多,精貴著呢。”他掏出個小本子,“維護手冊在這兒,所裡還備了一箱零件。不過說實話,這手冊給你也沒大用,很多竅門得靠手感。”
“手感就在您這兒,”呂辰笑道,“周師傅,接下來一個月,恐怕得請您常駐了。”
老周擺擺手:“應該的!這臺機器送到這兒,就是讓你們拆、讓你們改、讓你們折騰的!弄成一堆廢鐵都沒事,咱們有更先進的。”
裝置被暫時安置在預定位置。
接下來三天,其他裝置像潮水般湧來。
半導體所運來好幾箱報廢矽片,裝在簡陋的木條箱裡。開啟一看,矽片用粗糙的草紙隔著,不少邊緣已經碎裂。
真空所的擴散爐果然是個“老古董”,爐體鏽跡斑斑,控制面板上一半儀表指標不動,加熱元件的接線裸露在外,用絕緣膠布胡亂纏著。
上海感光廠送來的耐腐蝕水槽和操作檯相對完整,但配套通風櫥的風機已經壞了,一通電就吱吱作響。
510所提供的探針臺和測試儀,裝在軍綠色的鐵皮箱裡,開啟時還能聞到淡淡的防鏽油味。
四川紅光廠送來一臺九寸黑白電視機,配著個自制的高倍率顯微鏡介面裝置。
“這是我們雷工琢磨出來的,”送貨的年輕技術員興奮地介紹,“把顯微鏡裡的影象轉到電視上,能讓一群人同時看!”
呂辰撫摸著那臺電視機粗糙的外殼,心中湧起一股暖流。
這就是中國的技術工作者,在極度匱乏的條件下,用智慧和熱情,硬生生闖出一條路。
到第九天,所有預定裝置基本到齊。
舊線材車間徹底變了樣。
中央區域堆滿了各式裝置、木箱、配件;牆上貼滿了臨時手繪的工藝流程圖和安全警示;行車軌道上掛起了“禁止通行”的牌子;角落裡,老師們臨時搭建的辦公桌上,圖紙、清單、筆記本堆成了小山。
混亂,卻充滿了生機。
“現在,”陳光遠站在這堆“破爛”中間,雙手叉腰,意氣風發,“我們得從這堆東西里,建起一條能教學、能演練、能積累經驗的模擬線。”
他頓了頓,目光掃過在場每一個人:“這不僅僅是在車間裡擺裝置。我們要做的,是在這個過程中,建立一套工作方法、一套協作語言、一套質量標準。”
建設採取“邊安裝、邊除錯、邊規範”的模式。
每個裝置小組由三部分人組成,原單位派出的專家負責技術指導、紅星廠機修車間的老師傅負責安裝改造、紅星所積體電路實驗室的學生負責記錄和學習。
呂辰每天至少有一半時間泡在車間。
他不只是協調,更要親手參與。
安裝從最核心的光刻區開始。
光刻機被搬到預定位置。
按照方案,核心模擬線要搭建一個準潔淨區,用角鋼和透明塑膠板圍出相對封閉的空間,地面鋪設防靜電膠墊,入口設簡易風淋室。
“塑膠板容易產生靜電,”暖通專家李工提出擔憂,“乾燥天氣裡,靜電會吸附灰塵,破壞潔淨度。”
“沒必要建真正的潔淨室,”呂辰提出變通方案,“在準潔淨區加裝工業加溼器,把溼度控制在45%左右。同時,所有人員進入前必須穿防靜電服、戴接地手環。”
“防靜電服哪來?”有人問。
“去正陽門縫紉合作社,”呂辰早已想好,“用棉質布料摻入少量導電纖維,成本不高。”
一個問題剛解決,另一個又冒出來。
擴散爐需要接入氮氣和特種氣體,但原廠的管路介面是英制螺紋,而紅星廠的氣體管道是公制標準。
“得改介面,”牛大群師傅蹲在爐子旁,用遊標卡尺仔細測量,“要麼把爐子介面車成公制,要麼做轉換接頭。”
“哪種方案好?”呂辰問。
“做轉換接頭,”牛師傅經驗老道,“車介面會破壞原裝置,萬一將來需要恢復就難了。做接頭,兩頭都能兼顧。”
“但轉換接頭可能增加洩漏點,”謝凱提醒,“特種氣體洩漏可不是小事。”
“那就做雙密封結構的轉換接頭,”牛師傅眼睛都不眨,“我畫個草圖,讓車工班今天下午就做出來。做完做氣密測試,壓力加到工作壓力的1.5倍,保壓24小時。”
呂辰點點頭,對身邊的學弟說:“記下來——裝置介面標準化問題。將來6305廠的所有裝置,必須統一介面標準,公制螺紋,規格待定。”
學弟飛快地在筆記本上記錄,並在旁邊畫了個星號。
這只是開始。
安裝擴散爐的混凝土基礎時,發現地面平整度不夠。用
水平儀一測,兩米範圍內有3毫米的落差。
“不行,”呂辰搖頭,“裝置基礎要求每兩米不超過±1毫米。這得重新找平。”
“怎麼找平?”有人問,“把整個地面刨了重做?”
“時間來不及,成本也高,”王玉書師傅蹲下身,用手摸了摸地面,“用環氧樹脂自流平砂漿。區域性修補,快速固化。”
“但環氧樹脂和原有水泥地面的粘結強度……”小張猶豫。
“做拉拔測試,”王玉書果斷道,“先做一小塊試驗,測粘結強度。達標就大面積施工。”
他轉向牛師傅:“老牛,你經驗多,覺得呢?”
牛大群摸了摸下巴:“環氧樹脂可以,但施工前地面必須徹底清潔、乾燥、粗糙化。得用打磨機把表面打毛,再用高壓氣槍吹淨。”
“好!”呂辰拍板,“王師傅,你計算需要多少材料,我去搞來。牛師傅,您帶人準備地面處理。”
他轉向學弟:“記下來,裝置基礎施工規範:地面平整度要求、修補材料選用標準、施工工藝。”
就這樣,每一個問題,都不僅僅是被解決,更被轉化為一條條正在形成的“標準”。
兩週後,核心模擬線的主體裝置基本就位。
但真正的挑戰才剛剛開始,得讓這些來自不同地方、不同年代的裝置,能夠協同工作。
光刻機需要穩定的電源,電壓波動不能超過±5%。
但車間的老電網,電壓起伏比心跳還亂。
“得獨立供電,”武水院周教授親自到現場診斷,“從廠區主變拉一條專線,加裝穩壓器和隔離變壓器。”
“專線的容量要多大?”呂辰問。
“算上所有裝置的峰值功率,再加30%餘量,”周教授快速心算,“大概50千伏安。”
“審批流程至少半個月,”電工師傅皺眉,“時間來不及。”
“那就先建臨時解決方案,”吳國華提出折中,“咱們給電子耳朵系統備用的超級電容模組,先拿幾個來,做個大容量的動態電壓補償裝置。今晚接線,明天就能上。先頂一陣,專線同步申請。”
電源問題剛有眉目,溫溼度控制又出狀況。
準潔淨區要求溫度23±2°C,溼度45±10%RH。
但車間沒有中央空調,只有幾臺老舊的工業風扇。
暖通李工設計了一套簡易方案,用一臺二手的水冷空調機組,佈置在車間外,透過保溫風管向準潔淨區送風。加溼器直接放在區內。
試執行第一天,問題來了。
空調機組一啟動,整個地面都在微微震動。
放在光刻機平臺上的水杯,水面泛起細微的漣漪。
“振動太大了!”老周搖頭,“光刻機無法對準。”
“空調機組必須做減振基礎,”梁先生團隊的建築師趕到現場,“在機組下面做混凝土慣性塊,塊體與地面之間加橡膠減振墊,風管改用軟連線,加裝消聲器。”
“這要增加多少預算?”陳光遠問。
“大概八百塊錢。”
“批了,”陳光遠簽字,“但我要在一週內看到效果。”
“一週不夠……”
“那就加班,”謝凱平靜地說,“我陪你們一起。”
那一週,車間裡的燈每晚都亮到深夜。
機修車間的老師傅們展現了驚人的創造力,沒有標準的橡膠減振墊,就用報廢卡車輪胎切割改造;沒有軟連線專用件,就用帆布風管中間夾鋼絲圈自制;消聲器買不到,就用穿孔板加玻璃棉現做。
呂辰、謝凱、吳國華等人跟著老師傅們打下手,扛材料、遞工具、清理現場。
手掌磨出了水泡,工裝沾滿油汙,但沒人離開。
第七天晚上十點,減振改造完成。
空調機組再次啟動。
這一次,把水杯放在光刻機平臺上,水面平靜如鏡。
老周透過顯微鏡觀察矽片上的對準標記,良久,抬起頭,露出笑容:“成了!振動控制在允許範圍內!”
車間裡響起一陣疲憊但由衷的歡呼。
隨著安裝除錯的深入,各種“跨界”衝突層出不窮。
化學安全實操區需要大量通風,但為了保持準潔淨區的正壓,希望儘可能減少換氣次數。
“這是安全與潔淨的矛盾,”化工專家在協調會上直言,“存放化學品的區域,必須保證足夠的通風換氣次數,否則一旦洩漏,後果不堪設想。”
“但過多的新風會影響潔淨區的溫溼度和顆粒物濃度。”
雙方爭執不下。
最終決定,把化學安全實操區移到準潔淨區的下風向,並用實體牆完全隔開。
兩個區域各自獨立送排風,互不干擾。
化學區保持高換氣次數,潔淨區保持正壓和低換氣次數。
這個方案讓風管佈置的複雜度直線上升。
但再複雜也要做,在安全面前,其他都要讓步。
建築團隊連夜修改圖紙,增加了隔離牆和獨立的風管系統。
另一個衝突發生在裝置操作流程上。
老周堅持光刻操作必須嚴格按照“手感”來,對焦時先粗調、再微調,轉動旋鈕要“輕、慢、勻”;曝光時間要憑經驗估算,因為這光刻機沒有定時器。
但謝凱希望把一切“資料化”,對焦應該用千分表測量距離,曝光時間應該用秒錶精確控制。
“你那套太死板!”老周不滿,“晶片生產是手藝活!手感!感覺!這些資料教不出來!”
“但手感無法複製、無法傳承!”謝凱耐心解釋,“今天您手感好,對準了;明天換個人,可能就偏了。必須建立標準的操作流程和引數!”
這個問題,最終吵到現場會上。
經過半天爭論,呂辰建議把操作分成三個層次。
第一層是規範動作,比如拿矽片必須用真空吸筆,不能用手直接碰;放置矽片必須先對基準邊。
這些是鐵律,必須嚴格遵守。
第二層是引數範圍,比如對焦距離應該在X±毫米範圍內,曝光時間應該在Y±5秒範圍內。
這些是科學,是可測量的。
第三層才是經驗微調,在引數範圍內,根據當天的溫度、溼度、光刻膠批次等具體條件,做細微調整。
這需要經驗,但經驗是在前兩層基礎上積累的。
最終,宋顏教授拍板定調。
他看向雙方:“周師傅,您能不能把您的手感,分解成規範動作和引數範圍?比如您說的‘輕、慢、勻’,能不能量化?‘輕’是多大的扭矩?‘慢’是多長時間轉一圈?”
老周緩緩點頭:“我試試……把我那套手感寫下來。雖然寫出來可能就不對味了。”
謝凱道:“我們可以設計一套記錄表,把每次微調的引數和結果都記下來。積累多了,也許能找到規律。”
一場衝突,轉化成了建設性的合作。
建設進入第四周,模擬線已初具雛形。
準潔淨區內,光刻機、簡易塗膠臺、顯影槽、定影槽一字排開;擴散爐和CVD裝置佔據一個角落,用防火牆隔開;清洗臺、蝕刻槽、乾燥箱井然有序。
開放式教學區,牆上掛滿了工藝流程圖、缺陷圖譜、安全規程;裝置解剖展示臺上,一臺報廢的真空泵被完全拆解,每個零件都貼上標籤;錯誤案例展示區已經有了第一批“展品”。
幾片碎裂的矽片、幾塊圖形錯位的光刻膠板。
化學安全實操區,通風櫥嗡嗡作響,操作檯上擺放著標準化的試劑瓶,每個瓶子上都有醒目的彩色標籤和化學品安全資料表。
控制室裡,臨時拼湊的監控面板上,顯示著各區域的溫溼度、電壓、氣體壓力等引數。
雖然很多感測器還是簡陋的指標式儀表,但畢竟有了“集中監控”的雛形。
但這遠不是終點。
隨著裝置逐步聯通試執行,更多的問題浮出水面。
矽片的流轉路徑需要最佳化。
最初設計的單向流,在實際操作中發現,有些工序需要返工,但返工會破壞潔淨度遞進原則。
“那就設立‘返工隔離區’,”呂辰在圖紙上畫出一個區域,“需要返工的矽片,移到隔離區處理,處理完經過嚴格清潔後,才能重新進入主流程。隔離區相當於一個‘潔淨度緩衝帶’。”
裝置維護和備件管理也是一片空白。
不同廠家的裝置,需要的潤滑油規格不同、密封件尺寸不同、電氣元件型號不同。
呂辰建議:“必須建立裝置檔案。每臺裝置,都要有完整的檔案,原廠資訊、技術引數、維修歷史、備件清單、專用工具清單。備件要分類編碼,建立庫存臺賬。”
人員培訓和考核標準更是從零開始。
光刻操作員需要甚麼樣的手穩程度?擴散爐值班員需要掌握哪些應急程式?化學試劑配製員需要經過哪些安全考核?
“編寫崗位說明書和培訓大綱,”謝凱領下了這個任務,“每個崗位,都要明確職責、技能要求、考核標準。培訓要分理論、實操、應急演練三個部分。”
這些工作瑣碎、繁重,沒有驚天動地的技術突破,但卻是模擬線能否真正“轉起來”的關鍵。
呂辰等人幾乎住在了車間。
他們的辦公桌從一個角落搬到另一個角落,桌上永遠堆滿圖紙、清單、會議紀要。
眼睛裡佈滿血絲,但精神高度亢奮。
所有人都卯足了勁。
他們正在做的,不僅僅是建設一條模擬線,更是在為中國的積體電路工業,建立一套最初的工作體系、管理體系、培訓體系。
每一個問題的解決,每一次標準的制定,都在填補這片空白。
窗外,秋意漸深。
車間裡,燈火常明。
從破爛中建立秩序,這條路,他們才剛剛開始。