1980年代初,经过十年动荡,我国的芯片产业处于百废待兴的状态。
同一时间,江泽民开始掌舵电子工业部。
1982年5月,江泽民任电子工业部第一副部长、党组副书记,1983年任部长、党组书记。他深入生产第一线调查研究,提出电子工业“打基础、上水平、抓质量、求效益、翻三番、超十年”的发展方针,组织领导电子工业结构调整和技术改造,加强集成电路、计算机、通信以及系统工程等重点项目的科研开发和生产工作,使电子工业更好为国家经济建设和国防建设服务。
1982年10月14日,“六五”期间我国电子工业的重要工程(以下简称“六五工程”)——双极集成电路引进线工程举行后工序验收仪式(该工程由地处无锡的国营江南无线电器材厂,即“742厂”承担)。时任电子工业部副部长、党组副书记的江泽民参加仪式并致辞。此后,“引进线”后工序正式投入了大生产。
1995年5月13日,中共中央总书记、国家主席江泽民到承担“908工程”的中国华晶电子集团公司(742厂与24研究所无锡分所合并为华晶)视察,题词“为加速国民经济信息化进程而努力奋斗”,还亲自为公司提写了厂名。
对于“908工程”,江泽民曾说:
1989年,我主持中央工作以后,决定启动了908工程。我们应该清醒地认识到,核心技术是买不来的,必须靠我们自己,只是一代又一代的引进新的生产能力是赶不上世界先进水平的。我们研究人员要争口气,否则发达国家在核心技术方面总是要卡我们的脖子。
可以说,江主席对于芯片产业始终是非常看重的,尤其在他主政电子工业部的那段时间,“六五工程”作为芯片产业引进工程的重中之重,在短时间内迅速提高了我国芯片工业的水平,并将学到的技术广泛传播给了全国的国营电子厂,为我国电子工业进入市场化竞争阶段夯实了基础。
在中美角力芯片产业、我国重提“举国之力”建设芯片产业的大背景下,非常有必要重温江主席当年顶层设计、主持的“六五工程”。
在“六五工程”中,现任中国半导体行业协会副理事长的于燮康,见证了这一“举国工程”,并在三十多年后组织当年的众多参与者回忆、研究、撰写了一本翔实的册子《“六五”创芯记》。
芯流智库经过江苏省半导体行业协会授权,现将《“六五”创芯记》刊出。本文翔实地展现了“六五工程”是如何在江主席的领导下取得成功的,其中对于上至厂长、下至车间工人的许多人物都做了动人的描写,可以说形象地揭示了一个颠扑不破的真理:
人民,只有人民,才是创造历史的真正动力,人民是我们事业发展取之不尽的力量源泉。
本文分为七个部分:
一、勇担大任;
二、前期准备;
三、技术谈判;
四、工程实施;
五、产业链国产化;
六、验收;
七、“六五工程”的启示。
以下,为正文:
勇担大任
六十多年前的一个决定,成为了共和国微电子历史的发轫。
1956年,在周恩来总理主持下,中央组织全国上千名科学家制定了《1956年至1967年科学技术发展远景规划纲要》,其中把“半导体技术的建立”作为重大任务,专门列章,并把计算技术、半导体、自动化技术、无线电电子学这些在当时中国还是空白的项目,列为《纲要》的重中之重,要求摆在其他重点任务的前面来抓,称为“四项紧急措施”。
正是这四项紧急措施的落实,大大推动了我国半导体科学技术的快速起步和发展。这是共和国的缔造者和决策者,为振兴国家新兴产业擘画的一张蓝图,是他们的一个梦。
但是,由于众所周知的原因,1966年开始至1976年结束的十年动乱,对中国的半导体科技事业造成了严重破坏和无法弥补的损失,而这十年,恰恰是世界半导体技术取得突破性发展的十年。当我们还在生产二极管、三极管的时候,国外同行已经能生产超大规模集成电路,并且这种产品大量涌向市场。
在当时的“牛棚里也能搞半导体”谬论鼓吹下,全国半导体厂遍地开花,形成了“一拥而上”的局面。但都是作坊式的生产方式,产量小、质量差。
尤其是数量少之又少的国产集成电路,成为每年电子元器件订货会上紧俏的产品。一块与非门电路的价格曾高达数百元,约相当于那时刚毕业大学生一年的工资,销售利润率达到40%以上。
时任中科院微电子中心主任的王守武先生,在1977年8月中央召开的科教工作座谈会上,明确指出,“全国有600余家半导体工厂,其一年生产的集成电路总量,只等于日本一家2000人工厂月产量的十分之一,这种分散而低效率的生产方式应该尽快改变”。
在这关键的历史时刻,中国最高决策层面对新一轮技术革命的挑战,毫不犹豫地做出了战略性的抉择:建设我们自己的、具有先进水平的微电子工业。
1977年,为了发展我国彩色电视机,经国家批准,准备从国外引进彩色显像管生产线和彩色电视机用双极集成电路生产线。当时初步拟定彩电用双极集成电路生产线选址在湖南。
消息传到无锡国营江南无线电器材厂,以王洪金为厂长的领导班子坐不住了。王洪金怀着强烈的竞争意识和使命感,要去争取这项工程。在重大的机遇面前,王洪金展示出来的这种勇气,绝非偶然。凝聚在他身上的是厂级领导班子的集体智慧,还有全体科技人员和全厂职工自强不息的主人翁精神,更有江苏省和无锡市政府给予的全力支持。
时任副厂长的蒋守雷回忆:“1960年,当时的江南无线电器材厂成立时,工人们是用土办法制造二极管。1963年,国家第四机械工业部的领导看到它的前景,把它收归部里,这就是国营江南无线电器材厂的由来。随后,工厂逐步发展成为无锡微电子联合公司、中国华晶电子集团公司。”
1968年底,由国家有关部门推动的“厂校合并”,(即国营江南无线电器材厂与部属无锡无线电机械工业学校合并),使工厂从棉花巷搬到了大王基(无锡无线电机械工业学校所在地),为工厂发展提供了新的契机和更大的空间,发挥了电校在企业管理和人才支撑方面的中坚作用,为企业的华丽转身再上台阶奠定了基础。
自那时起,从棉花巷一路走来的国营江南无线电器材厂由名不见经传的弄堂小厂,逐步发展到能够生产硅高频中小功率三极管、硅低频大功率晶体管、硅开关三极管和视频放大器等20多个产品的部属工厂。工厂在生产管理、产品质量管控、干部职工队伍建设等方面都有了长足的进步。
特别难能可贵的是,工厂已经开始在集成电路生产方面作了一些探索和尝试。曾经在老车间工作多年的工程师周勋等老同志回忆:
在七十年代中期,那时在东大楼的五车间,已能生产CMOS和POMS电路、高速STTL系列电路;研制了128位移位存储器、1K位存储器。到七十年代后期,西大楼车间净化改造后开始生产黑白电视机用全套六块电路、并承担了国家微型计算机用8位CPU的攻关任务。
这些都是王洪金厂长敢于承担国家重任的“底气”。
在电子部基建司司长勘察地形途经无锡时,王洪金厂长据理力争,连夜起草报告,驱车追送上海。当他风尘仆仆敲开宾馆客房时,那位司长被感动了。
随后,王洪金几次上北京,向部领导列数无锡承担项目的优势。私下里有人对王洪金说,“湖南是毛主席的家乡,又是中央领导工作过的地方,这是政治需要”。王洪金脱口说道,“搞经济建设应遵循经济的自身规律,不能再做那种用政治代替科学的蠢事了”一句话,字字铿锵,落地有声。在当时的历史形势背景下,能出此言是颇需胆略和勇气的。
部领导对这位有胆有识有事业心的实干家刮目相看了。躺在病床上的第四机械工业部部长王诤知道后,高兴的说:“我投你们无锡一票”(王诤于1978年病逝于北京)。
这是多么关键的一票啊!
国内同行瞩目的“六五”集成电路引进工程,在经过科学缜密的研究和论证之后,终于定址无锡。双极集成电路生产线项目建设走出了关键性的一步。
若干年后,时任电子工业部总工程师、中国电子信息产业集团公司总经理的俞忠钰在回忆录中不无感慨的说:“这个项目的成功与各级领导的正确决策和工厂职工的努力密不可分,时任厂长的王洪金对此作出了重要贡献”。
随后,引进项目进入谈判阶段。经过考察、比较、选择,他们先后同日本三家公司进行了谈判。参与谈判的高级工程师孙瑞楠回忆:“1978年在天津宾馆,中日厂商代表分为三个组进行了引进项目谈判,与日立公司主谈的是王洪金、与东芝公司主谈的是车运洪、与松下公司主谈是刘克银,在天津谈了一个多月没有谈完,回到北京在三里屯的中技公司继续谈”。
但是,因双方差距较大,谈判陷入了僵局。关键时刻,当时任国务院副总理的李先念同志在北京出面同日本友好人士、时任日本通产相的土光敏夫进行诚恳会谈,终于促成日本东芝公司与我方合作。
与此同时,1978年1月,国家四机部第11设计院、四机部勘测公司会同无锡市计划委员会组成工作组正式到无锡现场进行踏勘。通过踏勘和对无锡地区及国营江南无线电器材厂的地理、环境、水文地质和自然资源等有关资料进行详细分析研究后,大家一致认为无锡市和国营江南无线电器材厂具备新建引进集成电路生产线厂房的条件。
日方作为合作方还专门安排代表来无锡现场进行考察,详细察看了地处大王基的国营江南无线电器材厂及周边环境,对工厂的生产条件、生产情况给予了很好的评价。
中日双方一致认为,无锡市具有较强的工业基础、较好地理人文环境,国营江南无线电器材厂又具有较好的科研生产基础,厂区后面有较大的发展余地,交通方便、空气清新、环境洁净、水电等公用设施齐全,将引进项目设置在这样的地方是经济、适宜的。
1978年7月,江苏省政府根据无锡市政府提出的关于引进集成电路生产线的定点报告,正式向国家计委、国家建委提出报告,要求将引进线定点在江苏无锡国营江南无线电器材厂。
1978年10月,国家计委批准了江苏省政府和四机部的“定点报告”,正式下达了计划任务书。
任务书指出,同意利用国营江南无线电器材厂进行扩建,建成专门生产彩色电视机用集成电路专业工厂年产量2600万块的生产能力,总概算为27660万元(1978年官方公布汇率为1美元兑换1.5771元人民币)。批准引进设备1426台/套,其中,国外先进设备967台/套。
前期准备
随着国家计划任务书的下达,工厂立刻面临着从工程设计、厂房建设、设备引进、到安装调试、工艺实习、生产技术交接、推广应用等多个领域的全新挑战。
承接重大工程需要资金、需要技术、更需要的是与工程相关的各方面人才。
为此,国营江南无线电器材厂从全国各地先后引进了千余名包括工程建设、动力运行、专用设备、工装模具、工艺技术、质量管控在内的各领域专业技术人才。在国家部委和各地主管部门的支持下,调来参与引进工程项目的不少人才,是兄弟企业或科研机构的专业技术骨干。
除了招聘选调专家外,工程技术人员及出国实习人员的外语能力等则需要靠工厂培训。
1977年,厂长王洪金在争取项目落地无锡的同时,他未雨绸缪,着手安排工厂劳资、人事和技术部门组织技术人员进行科技日语培训,日语翻译刘秀芬担任老师。曾经身为其中一员的阮舒拉回忆说:当时技术人员参加学习的积极性很高,每周二、四下午和晚上,培训教室坐满了学员。外语学习在引进工程项目中起到了重要的作用。
1978年,当国家计委和四机部确定引进项目在国营江南无线电器材厂建设后,厂长王洪金又果断决定,专门选调20多名年轻的技术人员进行日语口语培训,以便于在工程建设中发挥他们既懂技术、又会外语的优势,承担起引进工程翻译任务。
在工程谈判和建设施工进行的同时,被选调培训的师生刻苦学习、教学相长,仅用短短一年多时间,这些工厂自己培养的年轻翻译就能够与工厂招聘的翻译、老师共同承担起接待日方技术人员、现场会谈、出国培训和工程技术合作交流的翻译工作。
为加强对引进线工程建设的组织领导和指挥工作,经四机部和江苏省政府批准,成立了工程领导小组和现场指挥部。建线领导小组由四机部、江苏省、无锡市以及国营江南无线电器材厂的负责同志组成,江苏省副省长汪冰石担任组长。由江苏省电子局、无锡市政府和国营江南无线电器材厂负责同志组建了现场指挥部,无锡市政府副市长薛成志担任总指挥。
为了国家重点工程,无锡市在惜土如金的郊区划出一个大队的土地,搬迁了一个村庄,安排征用工厂北面的200多亩土地。各级政府都积极做好有关征用土地补偿、拆建房安置等具体工作,支持引进工程项目落地无锡,拆迁工作顺利实施。江苏省委书记包厚昌和工程领导小组负责同志多次到现场考察,了解土建前期工程进度。到1979年底,经各有关部门共同努力,顺利完成了项目工程“三通一平”的基础土建。
时任副厂长和建设总部副主任的寇化青当年负责外事工作和工程建设,他回忆到:考虑到工程实施以后,会有大量的国内外专家来现场工作。为解决外国工程技术人员的生活和工作条件问题,经国家建委批准,四机部投资建设外宾招待所(后改名为华晶宾馆)。经两年施工,外宾招待所于1981年3月竣工并交付使用,保证了工程建设的需要。
技术谈判
技术谈判的任务是艰巨而漫长的。
时任国营江南无线电器材厂总工程师的车运洪,作为引进工程技术谈判的首席代表,有整整三个年头的春节是在谈判桌旁度过的。他每次谈判前都要把能够到手的英、日、德等外文资料看完并做好笔记,为谈判做好充分准备。
一次谈判中,对方指定中方要买某公司产品设备,车总根据掌握的信息,提出另一家公司的设备更先进,价格更合理,并提出以后的设备维修问题由中方负责解决。对方哑口无言,终于同意按照中方的意图签订合同。
时任副总工程师的黄兰芳回忆,因为西方“巴统”的封锁,当时有些先进技术无法引进。如1978年6月7日签订的转让合同,简称7867合同,它是个后工序的引进合同,不包括前工序,而这又恰恰是我方急需的技术。为此,通过做工作,经过中日有关高层的友好协商,签订了一份协议,日方同意向我方提供圆片制造技术,协助建设圆片生产线,提供合同产品的技术资料,协助购买所需设备,接受实习生培训,派遣专家进行现场指导。
技术谈判中,我方专家不仅仅要时时处处以国家利益为重,捂紧国家的钱袋子,还要千方百计为国家争取急需的新技术;既要据理力争锱铢必较,又要广交朋友做工作,尽可能扩大谈判成果。
技术谈判中的这种封锁与反封锁、控制与反控制的较量也同样出现在出国实习培训中。
1982年2月赴美参与单晶炉培训的工程师王进回忆:走进罗彻斯特的单晶炉制造公司,进门处陈列着一米多长的8英寸单晶,并专门围起角,不允许我们靠近,因为那里正在研制拉制12英寸的单晶炉。
对方说,我们采购的单晶炉只能拉制3英寸单晶棒。当设备到厂安装调试验收合格后,我们通过改进,满足了后续扩大生产的工艺要求。培训末期,我们看到引进设备的装箱清单大吃一惊,其中关键性消耗备件非常少。易损备件少,就有可能导致停产。装箱单中却包含价格昂贵的其他材料。于是我们提出了修改合同的要求,决定取消国内可以替代的材料,增加关键备件。事后证明,这种改变确保了通线试生产的成功。
工程实施
1980年4月,四机部领导在无锡主持召开了集成电路引进项目领导小组第二次会议,会议对各施工单位进行了动员,并对迫切需要解决的问题作了10个方面25条决议,这对引进项目基建工程起了极大的推动作用。
1980年5月1日,锡山脚下机声隆隆,彩旗招展。彩电用集成电路生产线引进工程经过2年的准备,终于破土动工了。24个施工单位都派出了建筑实力最强的施工队伍和施工机械,抽调主要干部到现场指挥,4千多名施工人员顶风雨、战高温,在工地上昼夜奋战。薛成志副市长亲自到施工现场,解决工程急需的钢材、水泥、石子、木材的运输问题,保证了工程进度。
刚从四川调来的建筑工程师康光富主管计划调度,他抓紧时间翻阅施工图纸和设计资料,深入工地调查研究,很快熟悉施工进度和要求。
工程进入建造现代化超净厂房时,持续阴雨拖延了工期,为了把失去的时间夺回来,康光富制定了土建和安装立体协同推进的施工计划,让土建、安装交叉进行,地上地下同时施工,有周密的年度、季度和月度计划,还有具体的周计划和日计划,每天早晨各施工部门都能准时拿到详细具体的作业计划和交接时间。
组织调度这样复杂繁重的建设工程,同事说他头脑里像有台电子计算机,能够随时报出精确数据,提出独到的见解,确保工程提前投入生产,他还因此被评为无锡市劳动模范。
在引进工程的11万伏高压线架线小组工作的吴永林,接到省电力设计院一份关于铁塔防雷接地的施工方案,老吴算了一笔账,卵石沥青一平方米,约需费用20元,一个铁塔要100平方米,全线共有16个,铁塔需要这种装置,加上土地征用和青苗损失费用,共需12万元,不但投资多,时间长,还要征用土地,有可能延误整个线路按期通电。
老吴根据多年的实践经验认为,采用塔基下埋环的方法,同样可以解决高压电铁塔防雷的问题。他一方面写信给《电子世界》杂志编辑部进行技术咨询,另一方面把这个想法向周围的同志及工地负责人汇报,得到大家的赞同和支持,为了使这个方法更有科学依据和说服力,他和有关同志到采用这种防雷装置的福建山区调查,结果表明,他的想法是可行的。
这个新方案被批准实施以后,费用不超过一万元,时间仅用了一个星期,为国家节省资金约11万元。1981年9月2日的《工人日报》在一版还专门报道了他的这个事迹。
配管工程,在引进工程建设中占有十分重要的位置,有的管道粗如水桶,有的细入瓶颈,总长达几十公里,任何细小疏忽都会给工程留下隐患。
女工程师袁榴英怀着高度的责任心,对国外技术既认真学习,又不迷信盲从,仔细审核日方提供的设计图纸,先后发现60多处错误,会同日方一一订正。为了保证管道的施工质量,不管严冬酷暑,袁榴英对完工的管道都要逐根进行各种压力测试,上高空、下地沟仔细检查,确保检验合格。她负责的30多公里管道合格率达到100%。
从1980年5月正式破土动工,到1981年底,除前道工序厂房外,引进工程的国外引进设备厂房及国内配套厂房的主体工程全部完成。一幢幢崭新的厂房,矗立在锡惠山麓、运河之滨。
前工序厂房建设是整个建设工程的难点。主厂房钢屋架跨度36米,总重达千吨,制作这种大型钢屋架,在当时无锡市和江苏省建筑史上还是第一次。
无锡市建工局和建筑一公司的工程技术人员反复研究,大胆设想,经过努力奋战,在短短几个月时间内,他们钻螺孔就达10多万个,每个螺孔误差不超过7.5微米;焊接钢缝15000米,条条焊缝合格,终于如期圆满完成这“第一次”。
另外,如此大面积的超净厂房在我国也是首次建设,有着极高的防震要求和苛刻的恒温、恒湿和洁净度要求,且该类项目施工单位从未承担过。
其中,光刻工序的厂房,完全是由日方提供设计、提供工程材料和指导施工。为了确保光刻间工程质量,中日双方工程技术人员密切配合,一根根龙骨、一块块壁板、一颗颗墙钉都严格按标准操作,直至检查验收合格为止,确保了厂房洁净度等指标验收一次通过。
从1980年4月开始,先后有60多批150多人次的日本专家来到工地工作。日本机电专家柳泽先生和中方对口工程技术人员李曙光相互尊重、互相帮助、配合默契,合力纠正了多起施工中存在的问题。在中日双方技术人员的全力合作下,计划需要五天才能完成的自动火灾报警器安装任务,提前两天完成,为封测生产厂房按时输送高压电创造了条件。
日本配管专家岩间先生对工作一丝不苟,总要亲眼看到安装妥贴才放心。有一次他来到工地,岩间要检查清洗管道的塑料垫片。由于这是在三米高的屋顶上,别人劝他不要上去看了,岩间不肯马虎,独自爬上高高的屋顶仔细检查,发现清洗液投放错了,他随即纠正了错误,并在主要管道上更换了新的塑料垫片,避免了差错。
与此同时,中方也选拔了一大批生产技术骨干赴日本培训实习。黄兰芳回忆:
“双极生产线赴日实习分两期进行,每期四个半月,第一期45人,由蒋守雷副厂长带队。实习主要内容是组装技术、测试技术、引线框制造技术。第二期65人由王士法副厂长带队,实习主要内容是设计培训圆片制造技术、硅材料制造技术等等。110名实习生中有5名实习生二期都参加实习,他们是负责测试技术的王承基、负责IC应用技术的祝富林、负责新产品开发技术的林鸿民、滕敬信,还有我负责生产线全线贯通技术。”
1980年,全国“三八”红旗手、市劳动模范陆美芳和键合工序其他4位同志,随团赴日本实习。他们语言不通,为了多掌握一点技术,就通过画图手势,虚心请教。她在国内曾创热压工序的最高生产记录,这次改学键令,确实有不少困难。
作为班长,陆美芳不仅要学操作还要学管理,她早来晚走,消化资料,终于取得好成绩。她的键合日产量创造了当时日本工厂的最高指标。实习小组在她的带领下,全组考试成绩平均在96分以上,保证了回国后键合工序的设备安装和调试按期进行。
另外,许多出国实习团队处处精打细算,为国家节省外汇成了大家的自觉行动。超纯水考察实习小组一行三人在日本考察实习22天。他们发现在旅馆用餐比上餐馆便宜2/3,于是,他们早晨买面包,午餐几乎天天吃面食,住宿也选在实习工厂附近的一般旅馆。
他们处处精打细算,省吃俭用节约875300多日元,相当于人民币6000元,占国家规定使用外汇指标的35.7%。
作为国内微电子行业最大规模的引进项目,引进的设备就近1500台套,其中国外先进设备占了70%。如何通过自己勤劳的双手,智慧的大脑,让这批设备在中国的土地上、在自己的企业中顺利运转,发挥作用,成了当时所有技术设备人员,特别是曾经外出培训实习的技术生产精英们日思夜想的心头大事。刚下眉头,又上心头,他们用坚实的肩膀为通线达产担负起国家交托的重任。
制版精缩机、圆片光刻机都是对振动有严格要求的设备。从上海海关运达现场时,可谓是前呼后拥。开箱时技术人员对外箱中的加速度传感器记录的最大数值都一一进行记录备案,确保设备安全;
单晶的生产过程中,对位错和层错有严格要求。为此,单晶炉底下要用软木地基。为了确保避震达标,厂房外专门挖了防震隔离沟,并让载重8吨的卡车在路上驶过,使用最灵敏的震动仪,测试炉座振动量;
抛光机的载片盘,平时是微凹的,使用时,通过53度的软水流过让其变为平整。为了寻找最佳温控点,要反复实测载片盘的平整度,直至准确设定;
理化分析用的日立公司30万倍电子显微镜,其标样是分子蛋白,蛋白间距是纳米级,即只有在达到30万倍电子物镜畸变系数最小时才能清晰测量到。为了确保电镜质量,设备人员坚持验收标准,日立公司工程师来现场调试了三次才通过中方验收。
为了全线早日贯通,设备人员和工艺人员常常会为一条管线、一只阀门、一个接口,反复讨论和斟酌,直到符合要求为止。设备人员上班就没有按时下班的习惯,常常都是很晚才离开工作岗位,又常常半夜被紧急叫醒,到厂处理突发事情。
1984年盛夏的一天,单晶炉加热变压器一英寸粗的通电紫铜管内,冷却水管的焊接头突然断裂,水流狂喷。此刻,工程师王进正好在炉边,他知道工作中的单晶炉是不能停电的,为此他立即打开变压器的侧面板,双手把铜管接头攥紧,带电继续工作。
单晶炉通电铜管,此刻电压1至60伏、电流达2千安培以上。对这种情况的带电作业,王进心里有数,因为从等电位角度还是安全的。如果此时不迅速连接铜管,引起冷却器断水,将使炉体基座及下炉筒在高温下烧毁,造成设备彻底报废,后果不可设想。
事后查明,冷却水管焊接头断裂原因是管壁结垢所致。为此,在实施除垢清洗的同时,特地再设计、建造了软水冷却水库,完全杜绝了今后再发生此类事故。
也是在1984年6月,生产线引进了GCA公司的图形发生器和精缩制版机两台设备。由于设备是外商转卖给我们的,不负责安装调试。在谈判过程中,外商提出了很苛刻的条件,不但要价高,而且安装调试及维修的技术指标均无验收标准,由外国专家说了算。
面对究竟是聘请外国专家,还是自己安装调试的抉择,曾经赴国外学习操作但没有学习过安装调试的高级工程师吴吉、工程师张锦山和曹阳三位同志站出来,愿意试一试,为中国人争口气。
他们打开箱子一看,两台设备都是解体包装的,很多关键部件己经离开了正确的位置,而且缺少结构图纸和电气线路图,这都给安装带来了困难。吴吉他们憋着一股子气,边分析原理,边摸索实践,闯过了一道又一道技术难关。但在调试计算机时,遇到了不能把磁带上的程序和数据储存到计算机里去的故障,检查很长时间仍然没有找到症结所在。
他们赴北京、到上海,终于在有关单位找到两份有重要参考价值的资料,通过反复试验,苦干20多个日夜终于使计算机运转了起来。再经过前后四个月的紧张工作,两台精密设备的调试分别获得成功,终于制出了符合集成电路生产工艺要求的版子。这样既为国家节省了5700多美元的外汇,也为今后设备的日常维修打下了良好的技术基础。他们还运用先进的技术和设备,帮助其他兄弟单位完成国家攻关项目所需的集成电路制版任务。
双极集成电路引进线从1980年5月正式破土动工,用了2年零4个月的时间,相继通过了设备性能检查、单台设备工艺试验、工艺条件确认和最终考核四个阶段,首先实现了后工序的投产。
1982年10月14日,在后工序厂房外举行了隆重的集成电路引进生产线后工序中日双方验收交接仪式,时任电子工业部第一副部长江泽民到会致辞,中日双方二百四十多名代表参加验收仪式。双极集成电路引进线后工序正式投入了生产。
中日双方验收交接仪式
曾经出国培训实习的技术人员和熟练工人,成为引进线后工序设备安装调试和生产中的骨干。他们根据日方的资料、自己掌握的技能和我国的生产条件编写出全部工艺文件,使生产按工艺规程进行。
组装车间的操作工人,几乎都是接近高考录取分数线的高中毕业生,受过严格的纪律教育和操作技术培训、考核,获得厂部颁发的操作证。组装线试生产期间,这些青年人上机大显身手,生产的集成电路成品合格率超过中日双方合同规定的保证值,受到日本专家称赞。
六车间劈刀班的叶继铃,面对先进的日本设备,她并不满足。日本工人最快一天可研磨28个劈刀,她经过试验,成功运用一次性研磨(一次性穿丝)工艺,每天可研磨劈刀40至50个。她搞的外锥精研磨新工艺,省掉四个工序,提高劈刀质量,延长了劈刀寿命。
此外,她还改进了倒角机,解决了偏心问题。1985年她发表了《提高倒角成品率》等两个QC成果,获无锡市“五小”成果奖。经过努力,劈刀班生产的陶瓷劈刀已从81年引进时的2个品种发展到36个品种,能适应各种规格型号的键合机使用。国营江南无线电器材厂成为当时国内唯一能制造键合用陶瓷劈刀的生产厂家。
黄兰芳在多年以后回忆说:后工序的通线试生产,也不是一帆风顺。试生产的产品必须经过三个1000时的品质考核。即高温高湿、高温通电、高低温循环。技术人员经过40多天揪心的等待,考核结果其中有一项高温高湿考核没有通过。
经过送样分析,结论是氯离子沾污。为了寻找问题点,当时后工序每个工序节点全线逐一排查。经过反复研究论证,最终确认是由于塑封后引线框镀锡工序的“酸洗”步骤造成了氯离子沾污。后来很快找到了酸洗替代品才解决了问题。
1983年3月,引进线前工序投产,一线的工程技术人员花了大量精力不断摸索,解决通线过程中出现的问题,确保前道工序按期投产。
集成电路前工序投产、验收的困难更多。据黄兰芳回忆:前工序在没有合同,没有技术保证,设备自购的情况下,借鉴后工序验收经验,制订了前工序验收办法。当时厂领导要求前工序所有参战人员努力再努力,要把实习工厂成品率作为通线的目标成品率。
为此,芯片制造各工序的技术主管在认真学习、消化吸收日方技术资料后,根据现有设备做了大量的工艺试验,为每道工序、每台设备制定了严格的工艺流程和操作程序,使每个工人都熟练掌握、应知应会。前工序试生产成品率达到了日方实习工厂的水平,得到了日方技术代表的赞赏。
时任五车间副主任的陆诗庄回忆:当时在氧化工序出现了问题,抛光好的片子经过氧化之后,在聚光灯照射下可见一片白雾(日光灯下肉眼看不到),显微镜下观察白雾竟然是微小的颗粒。
我初步判断,问题应该出在水和气上。经过测试去离子水是合格的,氮气和氧气的纯度也符合要求,颗粒是哪来的呢?动力厂提供的气体是经过过滤器过滤进入各工序设备,我进一步分析认为可能出在气体源头过滤器上。经检查发现,抛光工序的氮气过滤器孔0.45微米,而工艺要求是0.25微米,不符合工艺要求。设备维修人员更换氮气过滤器之后,氧化后的圆片白雾现象就消除了。
曾任总工程师的滕敬信回忆:当年,在王洪金、车运洪两位领导的关心和蒋守雷、黄兰芳两位领导的悉心指导下,由我和林鸿民负责筹备成立了工厂新产品研发机构。
参与新产品研发技术人员有一百多人,设有产品及工艺组、版图设计组、电路测试和应用技术组及CAD室,担负起工厂的新技术、新产品研发任务。他们在与前工序、后工序外延车间及理化分析组工程技术人员的协同努力下,解决了大量的技术难题。
设计、定型的集成电路有:彩电两片机电路、松下彩电机型5片机电路、黑白三片机电路、音响系列电路、电话机电路、稳压电源系列电路等几十种之多,产品达到国外同类产品水平。为此,工厂获得电子工业部科技进步一等奖和国家科技进步二等奖。培养的一批技术人才,为工厂的发展发挥了巨大的作用。其中不乏佼佼者,成为业界很多企业的中坚、高管和企业家。
引进线量产时,新品销售收入就占到工厂总销售收入的四分之一,产生了良好的经济效益和社会效益。他对当年通线达产的情景不无自豪、记忆犹新:
“五车间、六车间生产线上的同志,经过无数个昼夜奋战建成了前道晶圆生产线、后道封测线,拉出了3英寸完美硅单晶、制出了合格掩模版、探针卡,建起了理化分析平台、可靠性考核试验室,生产出合格的彩色电视机用全套产品,成品率比在日本大分工厂流片时还高。”
在整个建设期间的困难与艰辛是不胜枚举的。在当时我国集成电路大规模工业化生产技术还非常落后的年代,较短时间就能顺利投产,工程建设者们所付出的努力也是超常规的。
从那时起,国营江南无线电器材厂开始量产CD7607、CD7611、CD7176、CD7609、C7193这五种集成电路产品。工厂技术人员自主研发的彩电两片机电路CD7680、CD7698、松下彩电机型五片电路、黑白电视机三片电路,以及音响电路等,都满足当时的市场所需。
至此,国营江南无线电器材厂成为我国的集成电路生产基地,为彩电国产化、为实现我国集成电路工业化大生产等方面做出了突出的贡献。
曾在销售科工作的刘秀峰回忆,“六五”工程的建设成果全面满足了国内几十家彩电生产厂家配套元器件所需,南京714厂(熊猫牌)、南京电视机厂、上无四厂(凯歌牌)、上无十八厂(飞跃牌)、杭州电视机厂(西湖牌)、天津712厂(北京牌)、天津电视机厂(长城牌)、西安786厂(黄河牌)等国内著名品牌电视机,都采用了国营江南无线电器材厂生产的彩电集成电路,并在全国彩电质量评比中获得了良好评价。
产业链国产化
为了引进生产线材料早日实现国产化,在引进工程开始建设时,工厂就专门成立新材料组,在高校科研单位设点分析,把一千八百多项原材料分类归口,根据国内外资料,确定材料属性,找出国内同一属性的材料,然后到江阴化学试剂厂、常熟金丝厂、苏州瑞红化学试剂厂、招远金丝厂、连云港塑封料厂、天津化学试剂厂等全国各有关工厂联系试制生产,并组织力量,扶助支持试制单位技术攻关,为他们提供测试平台,大大加快了材料国产化的步伐。
集成电路产品表面印记品名型号用的是一种特殊油墨,国内没有厂家生产,工厂就与相关企业组织技术人员攻关研制并获成功,受到电子工业部表彰。
引进线建设期间,厂里不仅使一千七百多项国产新材料应用于引进线生产中,而且还带动了国内建材、轻工、电子等基础材料工业产品升级换代。
在引进生产线上担任过车间领导的高湘回忆:
“通线是第一步,量产是目的。要量产,各种材料尽可能要国产化。在中央各部委的重视和全国各有关企业的支持下,原材料国产化取得成果。如拉单晶用石英坩埚、金刚砂、抛光布、电子级氢氟酸、双氧水、CVD用的特气、扩散炉石英管、光刻胶、制版平玻璃、分片薄膜、银浆、键合金丝、塑封树脂、引线框等材料能够试用,并逐步替代进口。”
曾任车间领导的王玉龙对扩散工序石英管国产化过程印象深刻:
扩散炉引进时配套了一套样品,价格昂贵。一根石英炉管就要一万美金左右(当时价格)。而国产化工作中石英炉管是最难攻克的。石英炉管的材料纯度要达到六个九(即99.9999%),当时双极电路流通圆片3英寸,石英炉管的直径就是130毫米,其长度为3米多和4米多两种。
不管是材料纯度,还是外形尺寸,对于承接攻关任务的生产厂来说,都是有一定难度的新课题。我们经考察甄选了隶属于北京玻璃总厂的北京605厂和上海闵行一家厂。我们提供东芝工艺文件上的图纸,另增加几件实际生产中需要的品种,给这两家厂试制。
国产石英炉管试用中 在高温状态下出现炉管变形、塌陷等问题,工艺主管高级工程师孙炳华会同设备人员一起,分析推敲研究,不断调整参数。经过无数次的试验,终于找到了采用改变扩散炉温的方法,解决了炉管变形、塌陷等问题,又起到了延长炉管和扩散炉体的寿命。石英制品的国产化成功,经济上实现了以1/5~1/4的价格替代进口,而且保证稳定供货,确保生产线持续畅通。
引进一个项目,带动了整个集成电路产业链的发展;建成一家企业,培育出一大批配套企业。“六五”工程建设需要半导体材料和装备国产化;半导体材料和装备生产企业也借助“六五”工程建设的需求,不断发展壮大。
“一家引进,多家受益”,更体现了“六五”工程建设的效益最大化。为了让引进成果共享,国营江南无线电器材厂毫无保留地向全国同行推广5μm技术,专门成立了推广办公室,热情接待来自全国各地参观交流、培训学习的兄弟企业技术人员,安排他们到车间实习训练,免费分发5μm技术的相关资料,积极传授管理经验,耐心细致地传帮带。
国营江南无线电器材厂还组织专门力量深入到各个企业去现场指导,为兄弟厂家提高管理、技术水平、生产上量做了大量的工作。绍兴华越微电子、上无七厂、上无十四厂、上无十九厂、苏州半导体总厂、常州半导体总厂、北京器件三厂、北京器件九厂、江阴晶体管厂、南通晶体管厂、济南半导体所、青岛晶体管所、吉林半导体厂等一大批企业的发展成长,都曾得到过江南无线电器材厂的指导和帮助。这对促进全国集成电路产业发展都起到了积极的作用。
验收
彩电用集成电路工程从1978年国家批准立项,从技术谈判、厂房施工,到动力系统建设、设备安装调试,到通线流片生产出合格产品,历经八年,终于修成正果。厂区内,一座座厂房林立,机器设备轰鸣,生产线全线贯通,进入正常生产。看着眼前这一切,工程建设者们心潮澎湃——因为,这项投资2.76亿元建设的彩电用集成电路生产线,终于迎来了国家验收和投产的重要时刻。
为了迎接国家验收,厂工程验收领导小组明确各部门任务和时间进度,对验收所需的勘测设计、技术引进合同资料、基建资料、设备进口资料,产品工艺技术资料及产品样品、产品测试报告、用户报告,水电气动力源运行资料、工程安装、工程财务、审计和监理资料以及环保、安全、消防验收等各种资料,按进度收集汇总准备完毕,确保了国家验收的顺利进行。
1985年6月25日,华晶宾馆小礼堂内,华灯齐放,喜气洋洋。主席台上方“彩电线性集成电路引进工程国家验收大会”的横幅夺人眼球。以电子工业部副部长张学东、江苏省副省长杨泳沂等组成的验收委员会代表国家通过了对该项引进工程的验收。
国家验收委员会认为“工程建设速度是快的,质量是好的,投资有所节余,经济效益显著。它的验收投产,不仅使我国集成电路进入规模化大生产,亦促进了我国微电子技术的发展。鉴于整个引进工程已建成,达到设计产能,并符合工程竣工验收规定要求,验收委员会同意国营江南无线电器材厂彩电集成电路引进工程交付使用,正式投产”。
至此,工程验收正式结束,工程建设得到高度评价。工程本身的引进、消化、开发、创新过程,也为其它工程建设,特别是引进工程的建设,提供了足资借鉴的经验。
让我们牢记这些历史性的时间节点:
1978年6月7日技术转让合同签约;
1978年10月16日国家批准生效;
1980年5月1日正式破土动工;
1982年10月14日后工序验收投产;
1983年3月前工序验收投产;
1985年6月25日国家正式验收并投入生产。
这一个个时间节点,成为见证国营江南无线电器材厂全体干部职工团结拼搏、建功立业的一座座里程碑!
“六五”工程建设一直受到党和国家的高度关注,在工程建设过程中和建成投产后,江泽民等党和国家领导人先后亲临国营江南无线电器材厂视察指导并题词鼓励,也给无锡微电子人以巨大鼓舞。
“六五工程”的启示
现任中国半导体行业协会副理事长、江苏省半导体行业协会执行顾问、时任无锡微电子联合公司集成电路事业部主任、中国华晶电子集团公司总经理助理兼双极电路总厂长的于燮康,参与了“六五工程”,并在其中发挥了关键作用。他结合产业发展的历史和现状,谈到了“六五”工程给我国微电子产业发展带来的启示:
“六五”工程作为我国引进集成电路重大项目的开篇之作,党和国家高度重视、果断决策彩电双极集成电路项目立项引进,投资及时到位,各方支援不遗余力,全力推动工程建设。在建设中,党和国家领导人十分关心,多次亲临工程建设现场视察指导。
当时的四机部(电子工业部)以及省市各级领导亲自挂帅,倾力相助,给予项目审批、建设资金、设备采购等方面的全力支持。电子工业部还专门成立了集成电路进口审查办公室,严格控制进口,给予市场支持。这些都是集成电路建设工程能够圆满取得成功的重要前提和保证。
“六五”工程建设始终坚持“以我为主,自主建设”的方针。作为一个全产业链全套系统引进的项目,引进什么,怎么建设,完全根据国家的实情而定,工程建设紧密结合国家战略,满足了市场需求,促进了企业发展,实现了社会效益与经济效益的高度统一。国营江南无线电器材厂也由此成为中国当时产能规模最大、涵盖集成电路完整产业链的专业化工厂。
回忆历史,我觉得那个阶段,工厂在以王洪金等领导集体的带领下,发挥电校在企业管理方面的中坚力量,全体员工在练好内功、积聚能力方面下了很大功夫,这为之后企业的华丽转身、上新的台阶奠定了基础。
第一、练好加强企业管理的内功。企业从棉花巷一路走来,工厂规模在扩大、生产能力在提高、技术水平在提升,企业对原来的规章制度进行了全面的修订和健全。主要涉及三个方面:
在技术管理方面。贯彻“军品第一”、“质量第一”的思想,在原有基础上,制订了产品质量标准,贯彻工艺规范和检验标准;
在发挥群众民主管理的作用方面。各生产班组、车间建立了岗位责任制,各班组都建立了六大员:统计员、财产保管员、安全员、生活福利员、质量检验员、考勤员,发挥群众民主管理的作用;
在重要问题管控制度方面,特别对经营方面的重要问题,健全了定期经济活动分析制度,对出现的重大问题,由工厂领导亲自挂帅,组织力量,着力解决。
第二、742厂为国家集成电路规模化生产做出贡献。
引进线投产以后,其时,国外公司利用技术成本优势向我国大量倾销集成电路产品,严重冲击了我国集成电路市场。
所以,当时来讲,742厂尽快突破设计产能、上量,不仅是工厂局部的重点工作,也是衡量当时我国集成电路生产是否形成工业化大生产能力的一个重要的标志和突破点。当时主要克服了一个难以逾越、现在来看不是问题的障碍:那就是,企业内部在执行产品标准上,不再“死抱国外给定的产品标准”,而是“全面满足用户需求为首选”。
第三、积极响应电子工业部“一家引进,多家受益”的号召,开展了5um技术广工作。
742厂消化吸收引进成果,从大局出发,无私推广已经掌握的技术,免费赠送技术资料,推广工厂的质量管理经验,派工程技术人员到兄弟单位支援。全国各地许多集成电路产业链相关企业的成长和发展,都得到过742厂的帮助和扶持,比如,长电科技、通富微电、吉林华微电子等。
资料来源:“六五”创芯记
原文标题 : 江泽民同志的芯片战略:“六五工程”纪实