早上8點廠已人聲鼎沸。
薄霧在廠房之間流動,與焊接產生的青煙、混凝土攪拌揚起的粉塵混雜在一起。
裹緊工裝棉襖,呂辰呵出一口白氣,快步穿過綜合管廊的施工現場。
管廊內部,幾十名工人正在安裝最後一段超純水管道。
316L不鏽鋼管泛著冷冽的銀光,工人們兩人一組,用特製的內對口器將管道對位,然後開始焊接作業。
“滋——”
藍色電弧在管口亮起,焊工戴著深色面罩,身體微微前傾,手腕穩定地划著小圓圈。
焊縫處,金屬熔化成亮白色的小池,又迅速凝固成整齊的魚鱗紋。
焊工身後,一名年輕技術員手持氣體檢測儀,眼睛緊盯著顯示屏上的讀數。
“氧氣含量0.8%,合格。”他低聲報告,在本子上記錄下時間和數值。
“繼續。”焊工頭也不抬,只輕輕挪動位置,開始下一段焊縫。
呂辰停下腳步看了一會兒。
這套焊接工藝標準是上海機床廠的專家制定的。
管道內充氬氣保護,焊接電流嚴格控制,焊後必須用內窺鏡檢查焊縫內壁,確保無氧化、無凹陷、無夾渣。
標準嚴苛到近乎苛刻,但所有人都知道為甚麼,這些管道里將來流動的,是電阻率18.2兆歐·厘米的超純水。
任何一個焊接缺陷,都可能成為雜質析出的源頭,最終汙染整條產線。
“呂工!”管廊那頭傳來喊聲。
呂辰抬頭,看見動力中心的王工程師正朝他招手,手裡拿著一張圖紙。
“王工,怎麼了?”
“你看這個。”王工程師攤開圖紙,指著超純水系統終端的一個三通接頭,“原設計這裡是316L,但我們昨天做腐蝕測試,發現長期在85℃、pH2的酸性清洗液環境下,316L還是有輕微點蝕風險。我和湯教授商量,建議換成哈氏合金C-276。”
呂辰接過圖紙,眉頭微皺。
哈氏合金,進口材料,價格是316L的二十倍不止。
而且交貨週期至少六個月。
“測試資料呢?”
王工從資料夾裡抽出幾張照片和表格。
照片上,幾塊浸泡在模擬液中的金屬試片,316L表面已經出現細小的麻點,而旁邊的哈氏合金試片依然光潔如新。
資料表格顯示,經過720小時加速腐蝕測試,316L的年腐蝕速率達到了毫米。
雖然還在安全範圍內,但已經接近紅線。
“如果只用SC-1、SC-2這些鹼性清洗液,316L沒問題。”王工指著工藝流程圖,“但您看,咱們未來可能要引入稀氫氟酸清洗步驟,用來去除自然氧化層。那時候pH值會降到2以下,溫度也會提到80℃以上……”
王工的擔憂不無道理。
晶片製造中,清洗是最基礎也最關鍵的步驟。
矽片表面的一個原子層厚的汙染,就可能導致整批晶片失效。
而清洗液的純淨度、容器的材料相容性,是這一切的基礎。
“換。”呂辰做出決定,“把所有可能接觸酸性介質的管路、閥門、罐體,全部升級材料清單。我下午就去找李廠長批外匯。”
“但交貨期……”
“分步實施。”呂辰思路清晰,“第一批,先把終端過濾器和噴淋頭這些最關鍵的部位換了。其他的,在DHF工藝正式匯入前完成替換。這中間有緩衝時間。”
王工點點頭:“也只能這樣了”。
兩人又討論了幾處細節,呂辰才繼續往前走。
走出管廊,冷風撲面而來。
1號廠房已經完成外部封閉。淺灰色的混凝土外牆顯得厚重而沉默,那一排排高大的豎窗玻璃已經安裝完畢,深灰色的窗框像巨獸的肋骨,整齊排列。
廠房門口,十幾名工人正在除錯特製的雙層密封門。
外層鋼製門板厚達十五厘米,內層是帶橡膠密封條的防火門。
門框四周,已經預埋好了氣密檢測感測器的介面。
“壓力測試做了嗎?”呂辰問門口的技術員。
“昨晚做了第一次正壓測試。”技術員翻看記錄本,“門內加壓到50帕,十分鐘後壓力下降不超過5帕,氣密性達標。但……”
他頓了頓:“防火門的自動閉合裝置有點卡滯,機械組的師傅正在調。”
兩名老師傅蹲在門軸旁,手裡拿著千分尺,正在測量鉸鏈的間隙。
其中一人頭髮花白,是廠裡從首鋼請來的八級鉗工,姓周。
“周師傅,甚麼問題?”
周師傅抬起頭,眼鏡滑到鼻尖:“門太重,自重一噸二。常規的閉門器力度不夠,得改。”
他指著手繪的草圖:“我打算在這裡加一組偏心輪和拉簧,利用門體傾斜時的自重勢能輔助閉合。但得算準角度,不然關門速度太快,會撞壞密封條。”
他說得很慢,但手上的動作精準而穩定。
千分尺的測量頭輕輕抵在鉸鏈銷軸上,讀數窗裡的數字精確到微米。
“多久能改好?”
“今天下班前。”周師傅很肯定,“我讓徒弟去機加工車間車偏心輪了,下午裝上去除錯。”
呂辰點點頭,這種老師傅的承諾,比任何進度表都可靠。
他轉身走向廠房側面,那裡是未來潔淨車間的裝置入口,一個巨大的、可以容納卡車進出的通道。
此刻通道還敞開著,幾名工人正在安裝頂部的風淋室骨架。
“小呂!”又有人喊他。
這回是陳光遠,他穿著和工人一樣的藏藍色工裝,臉上沾著灰塵,但眼睛亮得驚人。
“您也在?”呂辰快步走過去。
“潔淨區的格柵地板今天開始安裝,”陳光遠指向廠房內部,“我得盯著點。”
兩人一起走進廠房。
內部空間依然空曠,但已經能看出未來潔淨車間的雛形。
那個“玻璃魚缸”的骨架已經全部完成。
框架頂部,數百個風機過濾單元整齊排列,像一片銀灰色的方格天花板。
雖然還沒通電執行,但那種精密、秩序、肅穆的氛圍已經撲面而來。
地面上,工人們正在鋪設格柵地板。
這是一種特製的鋁合金格柵,表面經過導電陽極化處理,網格大小經過精心計算,既要保證足夠的剛度支撐人員和裝置,又要確保下方迴風暢通。
“水平度檢查了嗎?”陳光遠問現場負責的建築師。
“查了,每平米誤差不超過0.5毫米。”建築師指著地上的鐳射水準儀,“我們鋪一塊,測一塊,不合格當場調整。”
陳光遠蹲下身,用手摸了摸格柵表面。
觸感平滑微涼,網格邊緣處理得圓潤,不會有刮傷手套或產生微粒的風險。
“好。”他站起身,“記住,這裡將來是Class 100環境,一粒灰塵都可能毀掉一批晶片。每一個細節,都不能將就。”
“明白!”
呂辰和陳光遠繼續往裡走。
在潔淨區的核心位置,已經澆築好了幾個特別加固的裝置基座。
其中一個基座旁立著牌子,上面寫著“gk -201cgs”,那是未來光刻機的位置。
基座表面打磨得光滑如鏡,呂辰甚至能看見自己和陳光遠的倒影。
“梁先生昨天來複測過。”陳光遠說,“水平度±毫米,振動等級VC-A。”
“光刻機甚麼時候到?”呂辰問。
“長光所那邊來訊息,總裝已經完成,正在做最後的聯調測試。”陳光遠看了看手錶,“如果順利,十二月中旬可以拆解運輸,年底前能運抵北京。”
“那來得及嗎?”
“看安裝進度。”陳光遠望向四周,“潔淨區必須在十二月底前完成最終封閉和驗收,空調系統要聯調穩定,電力、氣體、純水都要就位。然後光刻機開箱、就位、調平、對接……每一步都不能出錯。”
陳光遠的語氣平靜,但呂辰聽出了其中的壓力。
光刻機是整個晶片製造的核心,也是最脆弱、最精密的裝置。
從長春到北京,一千多公里路程,任何顛簸、溫溼度變化都可能影響精度。
開箱必須在潔淨環境中進行,安裝必須在恆溫恆溼條件下,調平必須達到微米級……
“我們只有一次機會。”陳光遠輕聲說,“如果安裝失敗,或者精度不達標,沒有備用的機器,也沒有時間重來。”
6305廠的建設,就像在走鋼絲。
下面沒有安全網,也沒有回頭路。
兩人沉默了一會兒,看著工人們在格柵地板上忙碌。
鋁合金格柵一塊塊鋪開,逐漸連成一片,在廠房頂燈的照射下,泛著冷冽的金屬光澤。
那將是中國第一片真正意義上的晶片製造潔淨區。
在那裡,將誕生這個國家自主設計、自主製造的第一枚積體電路。
建設如火如荼地進行著。
一天又一天,廠房裡的景象每天都在變化。
格柵地板鋪設完畢,牆面和天花板開始安裝彩鋼板,空調管道接通,照明系統點亮……
十一月底,潔淨區完成最終封閉。
那天下午,所有參與建設的工人、技術員、工程師,全都聚集在1號廠房門口。
梁先生、宋顏教授、陳光遠副廠長、呂辰站在最前面,丘巖書記和李懷德廠長也從指揮部趕了過來。
“開始吧。”梁先生說。
控制室裡的技術員按下按鈕。
廠房內,數百個風機過濾單元同時啟動。
低沉的嗡鳴聲透過牆壁傳來,那是高效過濾器的風機在運轉,將外部空氣吸入、過濾、然後像瀑布一樣垂直向下吹送。
十分鐘後,廠房側門開啟,兩名穿著全套防塵服、戴著口罩和護目鏡的檢測人員走了進去。
他們手裡拿著塵埃粒子計數器,開始在不同位置取樣。
所有人屏住呼吸。
時間一分一秒過去,廠房裡安靜得能聽見自己的心跳。
二十分鐘後,檢測人員走出來,摘下口罩,臉上帶著難以置信的表情。
“梁先生……”領頭的那人聲音有些顫抖,“中心區域……塵埃計數……達到Class 104。”
“甚麼?”梁先生還沒說話,宋顏教授就一把抓過檢測報告。
白紙黑字,清清楚楚。
在潔淨區中心位置,每立方英尺空氣中,大於等於0.5微米的塵埃粒子數為104個。
Class 100的標準是100個,他們做到了Class 104。
“再測一遍!”梁先生點頭道。
檢測人員又測了九個點,包括角落、門口、裝置基座旁等容易積塵的位置。
結果依然令人震撼:最差的點位是168個,最好的點位只有71個。
平均值:Class 96。
“成了……”不知道誰先喃喃說了一句。
然後,掌聲響了起來。
開始是零星的,接著連成一片,最後變成震耳欲聾的歡呼。
工人們扔掉了安全帽,技術員們抱在一起,老師傅們抹著眼睛。
宋顏教授站在原地,手裡緊緊攥著檢測報告,指節發白。
他張了張嘴,想說甚麼,卻發不出聲音。
最後只是重重地、一遍又一遍地點頭。
呂辰覺得眼眶發熱。
他想起一年多前,在那個舊線材車間裡,他們用塑膠布和風扇搭建的第一個簡陋潔淨間。
那時候,能達到Class 就謝天謝地了。
而現在,他們建成了Class 96的超淨環境。
這意味著,中國有了真正意義上能夠製造積體電路的“無菌手術室”。
“同志們!”丘巖書記走到人群前,聲音洪亮,“我宣佈廠1號廠房潔淨區,正式透過驗收!”
掌聲再次雷動。
“但是!”丘巖話鋒一轉,“這只是一個開始。潔淨區建成了,裝置還沒到位,工藝還沒貫通,晶片還沒造出來。我們不能鬆勁,不能驕傲!”
他環視全場,目光銳利:“從今天起廠的建設進入最後衝刺階段。所有裝置安裝、系統聯調、工藝除錯,必須按小時計算進度!我們要在春節前,完成所有大型裝置的就位和初步調平!明年三月,必須開始工藝貫通試驗!明年八月,必須拿出第一片合格的晶片!”
“有沒有信心?”
“有!”山呼海嘯般的回應。
“好!”丘巖大手一揮,“各就各位,繼續幹活!”
人群散去,重新投入工作。
但每個人的腳步都更輕快,腰桿都挺得更直。
呂辰和宋顏教授並肩站著,看著工人們忙碌的身影。
“宋老師,”呂辰輕聲說,“我們真的走到這一步了。”
“是啊。”宋顏教授長舒一口氣,“但最難的還在後面。裝置安裝、工藝除錯……每一步都是鬼門關。”
“我知道。”呂辰笑了笑,“但至少,我們有了闖關的資格。”