第五十三章 设备改造跨越式成功！
小说：材料为王作者：急冻人字数：24578更新时间 : 2012-09-11 14:02:00
【这章的技术性环节太多了，为了准确描写，资料查得人都快发疯了！修修改改，竟然搞到四点半才修改完成，一个8000字以上超长章节，人累得要死】
郭逸铭这段时间都在忙着混合并行处理器工厂的建设，和设备的改造生产事宜。
只当厂房建成，他找来集成电路室主任万洪，得知处理器已经通过实验室测试以后，才在百忙之中抽空让霍克去跟奥尔森谈判，结成利益联盟，随后给奥尔森出了开放技术标准、狙击IBM，并让苹果公司恨之入骨的点子，随后就继续忙他自己的去了。
至于奥尔森现在有多么的春风得意，如何与来自全美、全世界的计算机厂商们一起携手共舞，如何挥斥方遒，指点未来个人计算机发展的江山，并为了制定一套汇集所有设备厂商、让大家都能够满意的接口规范吵得面红耳赤，他是一点精力也无暇旁顾。
一场从80年11月开始到现在，长达五个多月的设备改造终于迎来了最终完成的时候。
在中美电子研究所重新改建的超净生产车间内，郭逸铭，集成电路室主任万洪教授，材料应用研究所董老、集成电路室负责人高国皓，自动化研究所精密控制室负责人、总工程师朱成贵等一干人，都穿着轻薄型无尘工作服，透过头套上那层玻璃镜片，聚精会神地观看何师傅等几位八级技工，配合着上海精密仪器厂的几位设备工程师，为一台新型光刻机进行最后的安装。
厂房内一片寂静，只能听到工具与设备接触时发出清脆悦耳的金属碰撞声。
阳光从厂房外照进来，投射在高国皓的脸庞，让他若有所察地回过头看了一眼。经过滤光玻璃过滤，光线是那么的柔和，他直视太阳，也没感到有丝毫刺目。
“郭逸铭真是太会烧钱了！”
他看着洁净如新的厂房，心中暗暗叹息，何时国内也能用得起这样昂贵的洁净厂房呢？
对他来说，这个厂房不是用材料建起来的，而是用一麻袋一麻袋的整捆的美元，活生生给堆出来的！
难怪他要用“烧”这个词，来形容郭逸铭的花钱如流水。
当初中美电子研究所在建设初期，为了缩短工期、尽快投入使用，并出于节约成本角度考虑，这个设备车间采用的是简易房结构，遮风避雨没有问题，却无法阻挡空气中的细微尘埃从大门、气窗飘进来，落在设备、测量探头上。
这种情况在国内来说不算什么，更恶劣的车间环境也屡见不鲜，国内的技术人员、工人都早已见怪不怪。
只要搞好清洁卫生，平时勤打扫，特别是保养好设备关键精密机件就可以了，并不会影响设备运行精度，因此没有一个人想到要给精密加工机床建什么超净厂房。别说普通的国营大厂，就是从中美电子研究所这里学到了先进的精密机床制造技术以后，就在郭逸铭他们不远处，国家花巨资新建并投入使用、工业部下属几个部委抢得头破血流的国营精密部件制造厂，这个国家对其寄予厚望的中央直属重点企业，也没有建设专门的超净厂房。
郭逸铭对此感到深深的忧虑。
在这个时代，国内加工制造业的落后，不仅仅是具体制造工艺上的落后，更是意识上的落后。各种对细节的漠视，才造就了整个工艺水平的低下。
而高精密制造技术，或者说整个高科技，都是靠抠技术细节，一点一点抠出来的。
精密制造业对环境的苛刻需求，所有相关的技术人员、管理者都清楚，可就从来没有人想到过去把这个问题解决掉。
直到听说他拆掉了原来的简易厂房，重新斥资开始修建一个新的超净厂房以后，才有人诧异地跑来围观。对方最初还以为他们又要修建一个集成电制造、或是单晶硅制备之类的生产车间，当他们明白这个超净厂房建成以后，将提供给设备车间，进行超精密部件加工制造使用，很多人都露出了惊讶的表情。
不明白他为什么要在这里，花如此大价钱。
当他们看到郭逸铭从国外重金请专业公司设计，经他亲自审核修改的超净厂房建设图纸上，采取的种种措施：不但通过层层过滤，营造出一个超净空间，还通过深挖地基，为每一台高精密机床都设置一层成本高昂的液压缓冲层、大型自动水平调节装置，在缓冲垫上再使用高标号水泥将机床牢牢固定，从而将车床运行所产生的震动，减到最低，为精密制造创造一个稳定的运行环境。
又看到他通过繁复的空气调节装置和温度灵敏探测仪，以及程序自动调节系统，将车间恒定在一个机床探测仪器运行精度最高的温度范围。
再看到他为了将室内的空气流动速度、光照强度、噪音、湿度、电磁波等等各种环境变量，同样恒定在机床设备最佳的需要范围，绞尽脑汁、不惜动用一切手段时，他们都为之感到震惊，觉得他精益求精的要求到了走火入魔的地步。再盘算一下通过这种种改造，这个超净厂房的建设费用直线陡增到一个不可思议的恐怖程度――用他们的判断来看，其建设总开支，足以建设十个同样规模，并且并不见得比这种厂房差太多的高标准洁净厂房！
所有人都被这个巨大的消耗给吓坏了，认为郭逸铭实在是太小题大做，不把钱当钱用了。
只有郭逸铭自己知道，虽然洁净厂房的各项环境变量，从指标上看增长并不是特别明显，与投入的巨额支出相比，看似显得很不划算。
但也正是因为这不起眼的细微提升，却让在洁净厂房内按照标准规范生产的精密零部件，可以比国内的精密部件品质，提升一到两个等级！
大投入不一定带来大回报，没有大投入，就不可能产生超额回报。
事情就这样简单。
这不是他为了夸耀研究所有钱，而故意大手大脚花钱，他只是遵循了最基本的投入/产出规律，做出的顺应之举而已。
其他人不理解，但从事了一辈子材料研究的董老能够理解。
可也是他，眼看着用金钱堆砌起来的洁净厂房，神情黯然对郭逸铭道：“小郭啊，要是我们都照你这个厂房标准来建设，我们就是不吃不喝、把十年的研究经费投进来也不够花。这样的一个厂，我们是真的用不起啊！难怪国外的超精密制造业投入是越来越大！又是超净厂房、又是价格昂贵的超精密制造设备，这成本怎么可能低得下来！”
郭逸铭在了解了国家一年对材料所的研发总投入之后，也是深深地叹了口气。
经过数十年建设，国内虽然成功建设起一套完备的工业体系，足以满足自产自销的需要，可底子实在太薄了。数亿张嘴要吃饭，上百万返城青年要工作，人民群众对物质生活的巨大需求缺口，需要国家在工业品供应上加大投入……，到处都是嗷嗷待哺的嘴，兜里那一点点钱哪里够用？都是掰碎了，这里给一点点，那里给一点点，就像撒胡椒面似，殚精竭虑，苦熬着勉力支撑这个经济体系不垮，就这样都眼看要维持不下去了。
所以董美堂他们根本不敢奢望，拥有一座如同郭逸铭他们这种超高等级的超净厂房。他们前来参观，更多的是抱着收集第一手资料，等到国内将来资金充裕以后，能够为建设与之类似、或是更好的超净厂房作资料收集。
超精密加工升级的不只是一个超净厂房。
硬件再好，也需软件配合。
在郭逸铭重新制定的车间生产条例中，何师傅、钱师傅等几位高级技工，也要学会适应如何在超净厂房内，穿着无尘工作服、用更高的技术规范进行高精密加工作业。
为了帮助他们适应，郭逸铭长时间留在车间内，几乎是手把手地就每一个细节，对他们进行指导。这几位老技工都是八级高级技工，在国内是如同国宝一样的人才，为了适应新厂房的新技术规范，此刻也要跟着他，像个学徒一样，一点一点学习各种注意事项。
郭逸铭为了照顾他们的情绪，对于他们犯的任何错，从来都是控制住他的情绪，未曾有一句重话，总是讲道理掰碎了，非常耐心地对他们进行说服、讲解、分析，让他们自己明白这样做对精密加工质量提升带来的负面影响。
就这样，他们也花了很长时间，才勉强接受了这种别扭的工作方式。
倒是他们的几位徒弟，虽然也是三十来岁的中年人了，但学习的劲头却非常高涨，且虚心接受任何正确意见。他们在工作之外，还利用业余休息时间为自己充电补充，并在他建议下报名参加了夜校补习班。用他们的话来说，十年里，他们耽误了太多时间，现在他们要把时间抢回来，为了这个目标，吃再多的苦他们也愿意！
郭逸铭对他们的精神感到非常敬佩，也对他们未来的成长充满了信心。
他们的吸收进度，也确实远比几位师傅强，从港是什么都不懂，经常犯错。到中期，在如何操作自动精密加工设备上，他们已经超过了他们的师傅。所以到了后期，几位老师傅基本上都是在一旁指点，大部分加工业务都交给了几个徒弟。只有在遇到非常重要的地方，他们才亲自出马，利用他们丰富的经验来弥补设备上的不足。
郭逸铭对此很是高兴。
从老师傅几位徒弟的技术实力来看，虽然因为现在的精密制造设备，与何师傅等国宝级高级技工相差不大，几位老师傅还可以靠着精确的肉眼判断、超强的稳定性，占有一定优势。但可以预见，随着超精密加工技术、设备的跳跃式发展，当几个徒弟彻底掌握了通过高科技精密设备，进行高精密部件的的操作要领，他们的成长潜力将远远超过他们的师傅。
尽管他们可能无法做到仅凭肉眼，就将加工精度控制在一丝的范围之内，尽管他们还不能如他们的师傅一样，用一把锉刀，错处宇航级的精密部件，但这不妨碍他们未来操作着超精密加工设备，将加工精度提高到纳米级别！
这就是科技的力量！
人力有极限，而科技无极限！
郭逸铭要的，也不是又一批八级技工，他需要的是合格的超精密设备操作人员。
超净车间有了，加工设备重新改进了，几位老师傅和他们的徒弟也掌握了在超净环境下，精密加工的要领，接下来才是对半导体设备的改造。
集成电路制造的光刻、刻蚀、参杂、离子注入、扩散、沉淀、封装等各个主要环节，要说重要，每一个都非常重要。这些环节是一个完整工艺链上的一环，并且环环相扣，每一个环节所造成的疏漏，都会给下一个工艺流程带来无法弥补的重大损失，降低产品品质，使得良品率大大降低。
各个环节之间的关系，并非相加关系，而是乘积关系！
用公式来表达，就是哪怕每一个环节，成功率都提高到90%，可整个工艺链运行下来，如果有两个主要环节，就是90乘90，最终成功率为81%！而当环节延伸为三步，那成功率将陡然降至72.9%，四步则更降至65.61%。
由此可见，尽最大努力提升每一个环节的制备成功率，对集成电路制造业的整体提升效果，都具有非常重要的意义。
郭逸铭在仔细分析了国内现在的集成电路制造工艺后，没有一下子拿出什么先进制造设备来。因为半导体制造设备的提升，是一个涉及到光学、化学、精密制造、自动化等等各个领域的综合运用成果，他不是神仙，无法在瞬间让这些行业类得到全面的提升，只能抓住一点进行突破。
他的突破点，便是将原来重复的手工作业，尽可能采用自动化操作来代替。
手工操作对集成电路的影响可谓是全方面的，不谈人工取件拿件对器件可能造成的污染，首先人的肌肉稳定性、注意力等等方面，和自动设备相比，先天上就居于下风。哪怕是一个极为出色的操作员，在长期枯燥的重复劳动中，也难免会在不经意间出现误操作。而且即便是这个操作员注意力非常集中，肌肉控制力超群，可他每一次移动掩膜、推动光刻头之后，都需要重新对准、聚焦，再怎么熟练的操作员，其复位、步进、精确控制的效率也不可能比机器更高。
要想提升集成电路制备品质、生产效率，用自动化仪器代替手工操作，是见效最快、最容易实现的，即便是国内较低的自动化测量、控制水平，也可以使得整体水平出现一个飞跃式跨进。
而且之前，他们已经积累了相当的应用经验。
当初在制造单晶炉控制部件、运动部件上，他们与单晶炉制造厂家、自动化研究所协作，已经积累了丰富的经验，并具有了相当的默契。郭逸铭他们这次再次与自动化研究所携手，在和上海厂的技术人员进行充分交流之后，对国产的半导体制造设备进行了一次大刀阔斧的改造。
通过不断改进、尝试，设置了大量的传感器、伺服电机、自控程序，根据人工操作采样结果，采用预制步骤的方式，为如何将原来交由人工控制的各种操作尽可能减到最少，他们绞尽脑汁。
这方面，材料所也给与了大力协助。
董老等人得知郭逸铭他们在改进集成电路制造设备的消息以后，对如何实现自动化操作充满了兴趣，很快便也积极投入进来，从技术角度给与了全方面协助。
他们的支持非常关键。
论到对这个时代国内最尖端科技的实现方法，最为权威的部门莫过于材料应用所。董老他们查阅大量资料，和所里的技术储备，屡屡在郭逸铭他们改造遇到困难的时候，在关键地方提出了合理建议，从而使得他们得以突破技术难关。
郭逸铭提供技术思路、材料所负责提供本时代能够解决的技术、上海设备厂丰富的半导体设备制造经验、何师傅等人的超精密加工能力。他们亲密无间的合作，让设备改造进度飞快向前。
并且随着进度的提前，郭逸铭还对在集成电路制造中，居于最关键技术环节的光刻机设备的改造，做出了全新的改进。
光刻是进行集成电路制造的首要环节，其精度、成功率，可以说直接决定了集成电路制造的品质，和产品良品率高低，重要性无论如何拔高，都不为过。
国内当前的光刻机，还采用的是六十年代的接触式光刻机，在移动掩膜时，不留心就会碰触到光刻胶。而掩膜上哪怕是出现一个极其细微的损伤，都将给接下来的集成电路制造，带来无可估量的严重后果。
在此之外，国内现在的光刻机紫光照射，是通过透镜聚焦于一点，对局部电路进行光刻之后，再对另一个局部电路进行光刻处理。对比国外已经流行的伺服电机驱动、紫外光聚焦点对掩膜电路进行扫描式曝光，国内的光刻效率非常低下。
郭逸铭没有兴趣跟在外国人屁股后面，亦步亦趋。
他亲自动手设计，将原来接触式光刻平台，上移之后，通过光学作用，将透镜凝缩的聚焦点，扩张放大后再缩为一条线。
通过步进电机，精密驱动紫外光前后移动，变换曝光位置。
这可不是什么扫描式光刻机，而是后世才逐渐成熟，比扫描式光刻机更先进的步进扫描式光刻机。
这种光刻机，通过调整透镜距离，将原来点状的紫外光聚焦放大为覆盖到单晶硅边缘的条状曝光区。这样就可以一次性实现对整条区域内电路的照射曝光，一下子就将光刻效率提升数十倍，既加快了制造效率，又节约了成本，可谓是一举数得。
为了尽快完成对设备的改造工作，他们一直从80年11月，忙到了81年的3月下旬。
整整五个多月的时间，他们没有一天的休息时间。
为了节约每一份每一秒，尽管材料所就在马路对面，董老他们仍舍不得浪费这么一点点时间。所有参与技术攻关的人员，吃住都在行政楼内，稍微有一点空闲，他们也用来分析、讨论、研究如何对设备进行自动化改造。有好几次都已经深更半夜了，脑子里忽然有了某个思路的董老等人，也爬起来，心急火燎地敲开郭逸铭的房门，与他就此展开论证。
就这样，他们日以继夜的投入到改造工作中，所有人都忙得人不像人、鬼不像鬼，每天一直要忙到最后一丝精力都被榨干才精疲力尽投入梦乡。他们忙得连打理个人卫生的时间都没有，只有利用在进洁净车间经过必须洗漱程序时匆匆洗漱一下。
就这样，一直忙到81年3月23日，第一套完整的半导体制造设备终于装配完成。
设备的安装、调试工作也是一个需要非常小心的活。
高精密的设备，对工作环境的要求也是同样苛刻无比。这个时候，就显出了何师傅等人的本事，他们仅靠着肉眼观察、光影判断，就能精确判断出设备的倾斜角度是否符合要求，其精确率，丝毫不亚于上海厂几位拿着测试设备随时观测的工程师，且做出判断的速度，比他们摆放设备，从各个角度反复测量还来得快！
安装调试工作又用了将近一个月时间，4月17日，设备正式启用，进入试运行。
这是一个足以载入中美电子研究所史册的日子，当天，所有得知消息的研究、行政、工人全都放下了手头的活，聚到了处理器洁净厂房外。虽然他们不能进去，什么也看不到、听不到，但所有人都不肯离去，都默默地等在门口。
几位曾在无线电一所等好几家重点科研单位，从事了数十年半导体制造设备操作，多次荣获先进工作者、劳动模范称号的老技术人员，纷纷各就就位。
严格的设备运行前检查工作，在郭逸铭全体研发人员的瞩目下，一丝不苟地进行着。
他们在前期设备研制改造过程中，就全程参与其中，一些具体操作要领还是源于他们的建议，各种操作流程已经是铭记于胸。在这次开机测试前，他们向郭逸铭拍着胸口保证，哪怕是闭着眼睛，他们也会按照规范要求，圆满地完成设备操作，绝不会出任何纰漏。
郭逸铭相信他们能够说到做到。
尺寸1：1掩膜版早已制造完成，一共准备了12块掩膜版，这一点在工艺上并无特大改进。在操作员控制下，自动上胶机飞速转动，缓缓接近单晶硅衬底，飞快地旋转而过，一层光刻胶就匀称的涂抹到了单晶硅衬底上。
操作员对其厚度、均匀程度检测以后，向郭逸铭他们挑起了大拇指。
一阵轻微的欢笑声，在人群中响起，随即便迅速重归宁静，未到试运行结束，谁也不敢有丝毫放松。
涂抹了光刻胶的衬底，被送进烘焙炉中进行烘焙，使光刻胶干硬成型，并完成内部形变，之后自动进行退火处理。
操作员用操作钳夹出操作盘中，将硬化后的单晶硅衬底送到相邻的另外一个净洁室内。这里，负责操作光刻机的技术人员已经完成了光刻机的预操作，掩膜版盒也已安装到位，见到呈放单晶硅衬底的操作盘传送过来，低头再次检查了一下光刻胶涂抹情况之后，用带着防护手套的手，打开光刻机舱门，小心翼翼将操作盘放置入内，仔细检查之后，关上舱门。
他回到控制位，按工艺流程，快速地在控制仪表盘上进行各项操作：释放掩膜版盒、锁定、选择掩膜版编号、控制所需编号掩膜版放下、输入曝光率、焦深、能量输出强度等各项数据，并通过显示屏核对输入是否正确。一切确认无误，他按动启动开关，机器声轻微嗡鸣，光刻机开始自动工作。
光刻部分，这个流程是在光刻机内部完成，所有人都看不到具体过程，只能默默等待。
显示屏上，代表光刻进度的进度条缓慢缩短，渐渐缩短成一个小方块，再缩短为一条线，最后消失殆尽。
屏幕上跳出一个选项：重启/关机。
操作员选择关机，按照操作流程关闭氮气阀门、压缩空气、真空，稍等一阵，开仓取出光刻完成的操作盘，放进入显影设备中，浸泡在显影液中进行显影处理。这套浸泡显影、清洗等流程也采用了全自动操作，操作员也如同旁观的郭逸铭他们一样，只能紧盯着控制屏幕，而再也无须亲自动手控制。
董老毕竟是七十多人的老人了，长时间站立下体力有些不支。旁边的万洪年纪同样不轻了，高国皓好心地让他们坐下休息一会儿，但谁也不肯离去。两个老头子你搀着我、我扶着你，颤巍巍地站在那里，固执地要第一时间看到结果。
成功还是失败，他们都要第一时间得到确切消息！
这里面，也有着他们心血的结晶！
显影结束。
操作员用操作钳将操作盘取出，将仍带着湿润的操作盘放进烘焙机进行烘焙处理。又是一阵等待，直到显示屏综合监控数据显示出烘焙已结束，操作员打开烘焙机，用操作钳将冷却后的操作盘取出，将其放置到眼前的显微镜下，仔细观察单晶硅衬底上的电路显影结果。如果光刻、显影、清洗、烘焙过程中出现差错，这张单晶片将被废弃，不会转入下一流程。
他仔细地转动着镜头、调节焦距。
包括郭逸铭在内，虽然明知道穿戴着无尘工作服，呼吸不会对别人有所干扰，但所有的人都还是连大气都不敢出，目光灼热地看着操作员每一个细微的动作，焦急地等待他的检验结果。
这个结果，将是对他们这几个月辛勤工作的最佳检验。
老头子已经站不稳了，两人的面罩玻璃被他们呼出的热气给蒙花。郭逸铭实在看不下去了，硬要将两位老人拉出去，可他们却大发雷霆，坚决不肯离开。郭逸铭等人见他们态度如此坚决，也是极为无奈，只好让他们靠在几个年轻人身上，帮他们支撑摇摇欲坠的身躯。
仿佛永远也不能完成的检查工作终于结束。
操作员抬起头来，在无尘工作服的玻璃面罩下，是他闪闪发亮的、略带着一丝水汽的眼睛，一声沉闷的嘶吼透过面罩发出来，传到每个人耳朵里。
“显影效果极其出色，整片单晶硅衬底没有发现任何瑕疵！这是一片优质品！”
接下来，将是耗时漫长的化学刻蚀，通过沉积、参杂、离子注射等手段，生成电路、元器件。每一种部件的制造，都需要重复一遍上述环节，整个集成电路的制造将耗费数日的时间。所以真正的集成电路的制造都是采用流水线作业，而不会像这次一样，只用数片单晶硅进行少量试制。完整的集成电路制造，郭逸铭他们是不可能在今天内就看完整的。
但迈过了前面这个最重要的关卡，尤其是每一道工序都要重复运用的光刻机，表现如此出色，可以说，这次的试运行至此已经圆满成功。
他们对设备的改造，完美地达到了当初的设计要求！
听到操作员传出的那一声嘶吼，董美堂身躯忽然挺立，眼中亮光一闪，正要笑出声来，随即，瞬间又软了下去，就连身边的郭逸铭用力想要抱住他也抱不住。他整个人像泥一样瘫软，再也没有一丝的力气可以支撑身体。
但在他双眼紧闭的脸上，却是一幅极度满足的笑容，笑得非常灿烂和甜蜜。
我们，成功了！
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郭逸铭这段时间都在忙着混合并行处理器工厂的建设，和设备的改造生产事宜。
只当厂房建成，他找来集成电路室主任万洪，得知处理器已经通过实验室测试以后，才在百忙之中抽空让霍克去跟奥尔森谈判，结成利益联盟，随后给奥尔森出了开放技术标准、狙击IBM，并让苹果公司恨之入骨的点子，随后就继续忙他自己的去了。
至于奥尔森现在有多么的春风得意，如何与来自全美、全世界的计算机厂商们一起携手共舞，如何挥斥方遒，指点未来个人计算机发展的江山，并为了制定一套汇集所有设备厂商、让大家都能够满意的接口规范吵得面红耳赤，他是一点精力也无暇旁顾。
一场从80年11月开始到现在，长达五个多月的设备改造终于迎来了最终完成的时候。
在中美电子研究所重新改建的超净生产车间内，郭逸铭，集成电路室主任万洪教授，材料应用研究所董老、集成电路室负责人高国皓，自动化研究所精密控制室负责人、总工程师朱成贵等一干人，都穿着轻薄型无尘工作服，透过头套上那层玻璃镜片，聚精会神地观看何师傅等几位八级技工，配合着上海精密仪器厂的几位设备工程师，为一台新型光刻机进行最后的安装。
厂房内一片寂静，只能听到工具与设备接触时发出清脆悦耳的金属碰撞声。
阳光从厂房外照进来，投射在高国皓的脸庞，让他若有所察地回过头看了一眼。经过滤光玻璃过滤，光线是那么的柔和，他直视太阳，也没感到有丝毫刺目。
“郭逸铭真是太会烧钱了！”
他看着洁净如新的厂房，心中暗暗叹息，何时国内也能用得起这样昂贵的洁净厂房呢？
对他来说，这个厂房不是用材料建起来的，而是用一麻袋一麻袋的整捆的美元，活生生给堆出来的！
难怪他要用“烧”这个词，来形容郭逸铭的花钱如流水。
当初中美电子研究所在建设初期，为了缩短工期、尽快投入使用，并出于节约成本角度考虑，这个设备车间采用的是简易房结构，遮风避雨没有问题，却无法阻挡空气中的细微尘埃从大门、气窗飘进来，落在设备、测量探头上。
这种情况在国内来说不算什么，更恶劣的车间环境也屡见不鲜，国内的技术人员、工人都早已见怪不怪。
只要搞好清洁卫生，平时勤打扫，特别是保养好设备关键精密机件就可以了，并不会影响设备运行精度，因此没有一个人想到要给精密加工机床建什么超净厂房。别说普通的国营大厂，就是从中美电子研究所这里学到了先进的精密机床制造技术以后，就在郭逸铭他们不远处，国家花巨资新建并投入使用、工业部下属几个部委抢得头破血流的国营精密部件制造厂，这个国家对其寄予厚望的中央直属重点企业，也没有建设专门的超净厂房。
郭逸铭对此感到深深的忧虑。
在这个时代，国内加工制造业的落后，不仅仅是具体制造工艺上的落后，更是意识上的落后。各种对细节的漠视，才造就了整个工艺水平的低下。
而高精密制造技术，或者说整个高科技，都是靠抠技术细节，一点一点抠出来的。
精密制造业对环境的苛刻需求，所有相关的技术人员、管理者都清楚，可就从来没有人想到过去把这个问题解决掉。
直到听说他拆掉了原来的简易厂房，重新斥资开始修建一个新的超净厂房以后，才有人诧异地跑来围观。对方最初还以为他们又要修建一个集成电制造、或是单晶硅制备之类的生产车间，当他们明白这个超净厂房建成以后，将提供给设备车间，进行超精密部件加工制造使用，很多人都露出了惊讶的表情。
不明白他为什么要在这里，花如此大价钱。
当他们看到郭逸铭从国外重金请专业公司设计，经他亲自审核修改的超净厂房建设图纸上，采取的种种措施：不但通过层层过滤，营造出一个超净空间，还通过深挖地基，为每一台高精密机床都设置一层成本高昂的液压缓冲层、大型自动水平调节装置，在缓冲垫上再使用高标号水泥将机床牢牢固定，从而将车床运行所产生的震动，减到最低，为精密制造创造一个稳定的运行环境。
又看到他通过繁复的空气调节装置和温度灵敏探测仪，以及程序自动调节系统，将车间恒定在一个机床探测仪器运行精度最高的温度范围。
再看到他为了将室内的空气流动速度、光照强度、噪音、湿度、电磁波等等各种环境变量，同样恒定在机床设备最佳的需要范围，绞尽脑汁、不惜动用一切手段时，他们都为之感到震惊，觉得他精益求精的要求到了走火入魔的地步。再盘算一下通过这种种改造，这个超净厂房的建设费用直线陡增到一个不可思议的恐怖程度――用他们的判断来看，其建设总开支，足以建设十个同样规模，并且并不见得比这种厂房差太多的高标准洁净厂房！
所有人都被这个巨大的消耗给吓坏了，认为郭逸铭实在是太小题大做，不把钱当钱用了。
只有郭逸铭自己知道，虽然洁净厂房的各项环境变量，从指标上看增长并不是特别明显，与投入的巨额支出相比，看似显得很不划算。
但也正是因为这不起眼的细微提升，却让在洁净厂房内按照标准规范生产的精密零部件，可以比国内的精密部件品质，提升一到两个等级！
大投入不一定带来大回报，没有大投入，就不可能产生超额回报。
事情就这样简单。
这不是他为了夸耀研究所有钱，而故意大手大脚花钱，他只是遵循了最基本的投入/产出规律，做出的顺应之举而已。
其他人不理解，但从事了一辈子材料研究的董老能够理解。
可也是他，眼看着用金钱堆砌起来的洁净厂房，神情黯然对郭逸铭道：“小郭啊，要是我们都照你这个厂房标准来建设，我们就是不吃不喝、把十年的研究经费投进来也不够花。这样的一个厂，我们是真的用不起啊！难怪国外的超精密制造业投入是越来越大！又是超净厂房、又是价格昂贵的超精密制造设备，这成本怎么可能低得下来！”
郭逸铭在了解了国家一年对材料所的研发总投入之后，也是深深地叹了口气。
经过数十年建设，国内虽然成功建设起一套完备的工业体系，足以满足自产自销的需要，可底子实在太薄了。数亿张嘴要吃饭，上百万返城青年要工作，人民群众对物质生活的巨大需求缺口，需要国家在工业品供应上加大投入……，到处都是嗷嗷待哺的嘴，兜里那一点点钱哪里够用？都是掰碎了，这里给一点点，那里给一点点，就像撒胡椒面似，殚精竭虑，苦熬着勉力支撑这个经济体系不垮，就这样都眼看要维持不下去了。
所以董美堂他们根本不敢奢望，拥有一座如同郭逸铭他们这种超高等级的超净厂房。他们前来参观，更多的是抱着收集第一手资料，等到国内将来资金充裕以后，能够为建设与之类似、或是更好的超净厂房作资料收集。
超精密加工升级的不只是一个超净厂房。
硬件再好，也需软件配合。
在郭逸铭重新制定的车间生产条例中，何师傅、钱师傅等几位高级技工，也要学会适应如何在超净厂房内，穿着无尘工作服、用更高的技术规范进行高精密加工作业。
为了帮助他们适应，郭逸铭长时间留在车间内，几乎是手把手地就每一个细节，对他们进行指导。这几位老技工都是八级高级技工，在国内是如同国宝一样的人才，为了适应新厂房的新技术规范，此刻也要跟着他，像个学徒一样，一点一点学习各种注意事项。
郭逸铭为了照顾他们的情绪，对于他们犯的任何错，从来都是控制住他的情绪，未曾有一句重话，总是讲道理掰碎了，非常耐心地对他们进行说服、讲解、分析，让他们自己明白这样做对精密加工质量提升带来的负面影响。
就这样，他们也花了很长时间，才勉强接受了这种别扭的工作方式。
倒是他们的几位徒弟，虽然也是三十来岁的中年人了，但学习的劲头却非常高涨，且虚心接受任何正确意见。他们在工作之外，还利用业余休息时间为自己充电补充，并在他建议下报名参加了夜校补习班。用他们的话来说，十年里，他们耽误了太多时间，现在他们要把时间抢回来，为了这个目标，吃再多的苦他们也愿意！
郭逸铭对他们的精神感到非常敬佩，也对他们未来的成长充满了信心。
他们的吸收进度，也确实远比几位师傅强，从港是什么都不懂，经常犯错。到中期，在如何操作自动精密加工设备上，他们已经超过了他们的师傅。所以到了后期，几位老师傅基本上都是在一旁指点，大部分加工业务都交给了几个徒弟。只有在遇到非常重要的地方，他们才亲自出马，利用他们丰富的经验来弥补设备上的不足。
郭逸铭对此很是高兴。
从老师傅几位徒弟的技术实力来看，虽然因为现在的精密制造设备，与何师傅等国宝级高级技工相差不大，几位老师傅还可以靠着精确的肉眼判断、超强的稳定性，占有一定优势。但可以预见，随着超精密加工技术、设备的跳跃式发展，当几个徒弟彻底掌握了通过高科技精密设备，进行高精密部件的的操作要领，他们的成长潜力将远远超过他们的师傅。
尽管他们可能无法做到仅凭肉眼，就将加工精度控制在一丝的范围之内，尽管他们还不能如他们的师傅一样，用一把锉刀，错处宇航级的精密部件，但这不妨碍他们未来操作着超精密加工设备，将加工精度提高到纳米级别！
这就是科技的力量！
人力有极限，而科技无极限！
郭逸铭要的，也不是又一批八级技工，他需要的是合格的超精密设备操作人员。
超净车间有了，加工设备重新改进了，几位老师傅和他们的徒弟也掌握了在超净环境下，精密加工的要领，接下来才是对半导体设备的改造。
集成电路制造的光刻、刻蚀、参杂、离子注入、扩散、沉淀、封装等各个主要环节，要说重要，每一个都非常重要。这些环节是一个完整工艺链上的一环，并且环环相扣，每一个环节所造成的疏漏，都会给下一个工艺流程带来无法弥补的重大损失，降低产品品质，使得良品率大大降低。
各个环节之间的关系，并非相加关系，而是乘积关系！
用公式来表达，就是哪怕每一个环节，成功率都提高到90%，可整个工艺链运行下来，如果有两个主要环节，就是90乘90，最终成功率为81%！而当环节延伸为三步，那成功率将陡然降至72.9%，四步则更降至65.61%。
由此可见，尽最大努力提升每一个环节的制备成功率，对集成电路制造业的整体提升效果，都具有非常重要的意义。
郭逸铭在仔细分析了国内现在的集成电路制造工艺后，没有一下子拿出什么先进制造设备来。因为半导体制造设备的提升，是一个涉及到光学、化学、精密制造、自动化等等各个领域的综合运用成果，他不是神仙，无法在瞬间让这些行业类得到全面的提升，只能抓住一点进行突破。
他的突破点，便是将原来重复的手工作业，尽可能采用自动化操作来代替。
手工操作对集成电路的影响可谓是全方面的，不谈人工取件拿件对器件可能造成的污染，首先人的肌肉稳定性、注意力等等方面，和自动设备相比，先天上就居于下风。哪怕是一个极为出色的操作员，在长期枯燥的重复劳动中，也难免会在不经意间出现误操作。而且即便是这个操作员注意力非常集中，肌肉控制力超群，可他每一次移动掩膜、推动光刻头之后，都需要重新对准、聚焦，再怎么熟练的操作员，其复位、步进、精确控制的效率也不可能比机器更高。
要想提升集成电路制备品质、生产效率，用自动化仪器代替手工操作，是见效最快、最容易实现的，即便是国内较低的自动化测量、控制水平，也可以使得整体水平出现一个飞跃式跨进。
而且之前，他们已经积累了相当的应用经验。
当初在制造单晶炉控制部件、运动部件上，他们与单晶炉制造厂家、自动化研究所协作，已经积累了丰富的经验，并具有了相当的默契。郭逸铭他们这次再次与自动化研究所携手，在和上海厂的技术人员进行充分交流之后，对国产的半导体制造设备进行了一次大刀阔斧的改造。
通过不断改进、尝试，设置了大量的传感器、伺服电机、自控程序，根据人工操作采样结果，采用预制步骤的方式，为如何将原来交由人工控制的各种操作尽可能减到最少，他们绞尽脑汁。
这方面，材料所也给与了大力协助。
董老等人得知郭逸铭他们在改进集成电路制造设备的消息以后，对如何实现自动化操作充满了兴趣，很快便也积极投入进来，从技术角度给与了全方面协助。
他们的支持非常关键。
论到对这个时代国内最尖端科技的实现方法，最为权威的部门莫过于材料应用所。董老他们查阅大量资料，和所里的技术储备，屡屡在郭逸铭他们改造遇到困难的时候，在关键地方提出了合理建议，从而使得他们得以突破技术难关。
郭逸铭提供技术思路、材料所负责提供本时代能够解决的技术、上海设备厂丰富的半导体设备制造经验、何师傅等人的超精密加工能力。他们亲密无间的合作，让设备改造进度飞快向前。
并且随着进度的提前，郭逸铭还对在集成电路制造中，居于最关键技术环节的光刻机设备的改造，做出了全新的改进。
光刻是进行集成电路制造的首要环节，其精度、成功率，可以说直接决定了集成电路制造的品质，和产品良品率高低，重要性无论如何拔高，都不为过。
国内当前的光刻机，还采用的是六十年代的接触式光刻机，在移动掩膜时，不留心就会碰触到光刻胶。而掩膜上哪怕是出现一个极其细微的损伤，都将给接下来的集成电路制造，带来无可估量的严重后果。
在此之外，国内现在的光刻机紫光照射，是通过透镜聚焦于一点，对局部电路进行光刻之后，再对另一个局部电路进行光刻处理。对比国外已经流行的伺服电机驱动、紫外光聚焦点对掩膜电路进行扫描式曝光，国内的光刻效率非常低下。
郭逸铭没有兴趣跟在外国人屁股后面，亦步亦趋。
他亲自动手设计，将原来接触式光刻平台，上移之后，通过光学作用，将透镜凝缩的聚焦点，扩张放大后再缩为一条线。
通过步进电机，精密驱动紫外光前后移动，变换曝光位置。
这可不是什么扫描式光刻机，而是后世才逐渐成熟，比扫描式光刻机更先进的步进扫描式光刻机。
这种光刻机，通过调整透镜距离，将原来点状的紫外光聚焦放大为覆盖到单晶硅边缘的条状曝光区。这样就可以一次性实现对整条区域内电路的照射曝光，一下子就将光刻效率提升数十倍，既加快了制造效率，又节约了成本，可谓是一举数得。
为了尽快完成对设备的改造工作，他们一直从80年11月，忙到了81年的3月下旬。
整整五个多月的时间，他们没有一天的休息时间。
为了节约每一份每一秒，尽管材料所就在马路对面，董老他们仍舍不得浪费这么一点点时间。所有参与技术攻关的人员，吃住都在行政楼内，稍微有一点空闲，他们也用来分析、讨论、研究如何对设备进行自动化改造。有好几次都已经深更半夜了，脑子里忽然有了某个思路的董老等人，也爬起来，心急火燎地敲开郭逸铭的房门，与他就此展开论证。
就这样，他们日以继夜的投入到改造工作中，所有人都忙得人不像人、鬼不像鬼，每天一直要忙到最后一丝精力都被榨干才精疲力尽投入梦乡。他们忙得连打理个人卫生的时间都没有，只有利用在进洁净车间经过必须洗漱程序时匆匆洗漱一下。
就这样，一直忙到81年3月23日，第一套完整的半导体制造设备终于装配完成。
设备的安装、调试工作也是一个需要非常小心的活。
高精密的设备，对工作环境的要求也是同样苛刻无比。这个时候，就显出了何师傅等人的本事，他们仅靠着肉眼观察、光影判断，就能精确判断出设备的倾斜角度是否符合要求，其精确率，丝毫不亚于上海厂几位拿着测试设备随时观测的工程师，且做出判断的速度，比他们摆放设备，从各个角度反复测量还来得快！
安装调试工作又用了将近一个月时间，4月17日，设备正式启用，进入试运行。
这是一个足以载入中美电子研究所史册的日子，当天，所有得知消息的研究、行政、工人全都放下了手头的活，聚到了处理器洁净厂房外。虽然他们不能进去，什么也看不到、听不到，但所有人都不肯离去，都默默地等在门口。
几位曾在无线电一所等好几家重点科研单位，从事了数十年半导体制造设备操作，多次荣获先进工作者、劳动模范称号的老技术人员，纷纷各就就位。
严格的设备运行前检查工作，在郭逸铭全体研发人员的瞩目下，一丝不苟地进行着。
他们在前期设备研制改造过程中，就全程参与其中，一些具体操作要领还是源于他们的建议，各种操作流程已经是铭记于胸。在这次开机测试前，他们向郭逸铭拍着胸口保证，哪怕是闭着眼睛，他们也会按照规范要求，圆满地完成设备操作，绝不会出任何纰漏。
郭逸铭相信他们能够说到做到。
尺寸1：1掩膜版早已制造完成，一共准备了12块掩膜版，这一点在工艺上并无特大改进。在操作员控制下，自动上胶机飞速转动，缓缓接近单晶硅衬底，飞快地旋转而过，一层光刻胶就匀称的涂抹到了单晶硅衬底上。
操作员对其厚度、均匀程度检测以后，向郭逸铭他们挑起了大拇指。
一阵轻微的欢笑声，在人群中响起，随即便迅速重归宁静，未到试运行结束，谁也不敢有丝毫放松。
涂抹了光刻胶的衬底，被送进烘焙炉中进行烘焙，使光刻胶干硬成型，并完成内部形变，之后自动进行退火处理。
操作员用操作钳夹出操作盘中，将硬化后的单晶硅衬底送到相邻的另外一个净洁室内。这里，负责操作光刻机的技术人员已经完成了光刻机的预操作，掩膜版盒也已安装到位，见到呈放单晶硅衬底的操作盘传送过来，低头再次检查了一下光刻胶涂抹情况之后，用带着防护手套的手，打开光刻机舱门，小心翼翼将操作盘放置入内，仔细检查之后，关上舱门。
他回到控制位，按工艺流程，快速地在控制仪表盘上进行各项操作：释放掩膜版盒、锁定、选择掩膜版编号、控制所需编号掩膜版放下、输入曝光率、焦深、能量输出强度等各项数据，并通过显示屏核对输入是否正确。一切确认无误，他按动启动开关，机器声轻微嗡鸣，光刻机开始自动工作。
光刻部分，这个流程是在光刻机内部完成，所有人都看不到具体过程，只能默默等待。
显示屏上，代表光刻进度的进度条缓慢缩短，渐渐缩短成一个小方块，再缩短为一条线，最后消失殆尽。
屏幕上跳出一个选项：重启/关机。
操作员选择关机，按照操作流程关闭氮气阀门、压缩空气、真空，稍等一阵，开仓取出光刻完成的操作盘，放进入显影设备中，浸泡在显影液中进行显影处理。这套浸泡显影、清洗等流程也采用了全自动操作，操作员也如同旁观的郭逸铭他们一样，只能紧盯着控制屏幕，而再也无须亲自动手控制。
董老毕竟是七十多人的老人了，长时间站立下体力有些不支。旁边的万洪年纪同样不轻了，高国皓好心地让他们坐下休息一会儿，但谁也不肯离去。两个老头子你搀着我、我扶着你，颤巍巍地站在那里，固执地要第一时间看到结果。
成功还是失败，他们都要第一时间得到确切消息！
这里面，也有着他们心血的结晶！
显影结束。
操作员用操作钳将操作盘取出，将仍带着湿润的操作盘放进烘焙机进行烘焙处理。又是一阵等待，直到显示屏综合监控数据显示出烘焙已结束，操作员打开烘焙机，用操作钳将冷却后的操作盘取出，将其放置到眼前的显微镜下，仔细观察单晶硅衬底上的电路显影结果。如果光刻、显影、清洗、烘焙过程中出现差错，这张单晶片将被废弃，不会转入下一流程。
他仔细地转动着镜头、调节焦距。
包括郭逸铭在内，虽然明知道穿戴着无尘工作服，呼吸不会对别人有所干扰，但所有的人都还是连大气都不敢出，目光灼热地看着操作员每一个细微的动作，焦急地等待他的检验结果。
这个结果，将是对他们这几个月辛勤工作的最佳检验。
老头子已经站不稳了，两人的面罩玻璃被他们呼出的热气给蒙花。郭逸铭实在看不下去了，硬要将两位老人拉出去，可他们却大发雷霆，坚决不肯离开。郭逸铭等人见他们态度如此坚决，也是极为无奈，只好让他们靠在几个年轻人身上，帮他们支撑摇摇欲坠的身躯。
仿佛永远也不能完成的检查工作终于结束。
操作员抬起头来，在无尘工作服的玻璃面罩下，是他闪闪发亮的、略带着一丝水汽的眼睛，一声沉闷的嘶吼透过面罩发出来，传到每个人耳朵里。
“显影效果极其出色，整片单晶硅衬底没有发现任何瑕疵！这是一片优质品！”
接下来，将是耗时漫长的化学刻蚀，通过沉积、参杂、离子注射等手段，生成电路、元器件。每一种部件的制造，都需要重复一遍上述环节，整个集成电路的制造将耗费数日的时间。所以真正的集成电路的制造都是采用流水线作业，而不会像这次一样，只用数片单晶硅进行少量试制。完整的集成电路制造，郭逸铭他们是不可能在今天内就看完整的。
但迈过了前面这个最重要的关卡，尤其是每一道工序都要重复运用的光刻机，表现如此出色，可以说，这次的试运行至此已经圆满成功。
他们对设备的改造，完美地达到了当初的设计要求！
听到操作员传出的那一声嘶吼，董美堂身躯忽然挺立，眼中亮光一闪，正要笑出声来，随即，瞬间又软了下去，就连身边的郭逸铭用力想要抱住他也抱不住。他整个人像泥一样瘫软，再也没有一丝的力气可以支撑身体。
但在他双眼紧闭的脸上，却是一幅极度满足的笑容，笑得非常灿烂和甜蜜。
我们，成功了！
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