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    中國作家協(xié)會(huì)主管

    走進(jìn)“芯”里
    來源:長江日報(bào) | 何建明  2023年07月06日08:30

    1

    人沒有了心,就無法活著。

    人類沒有了“芯”,大概率也會(huì)活得特別累、特別無能。現(xiàn)在中國人幾乎每個(gè)人都有一部手機(jī),一個(gè)人擁有三四部手機(jī)也不為奇。有的人一天吃一頓飯甚至一頓都不吃也沒有多大問題,但假如突然間沒了手機(jī),哪怕是一小時(shí)、幾十分鐘,可能也會(huì)像丟了魂似地慌張。因?yàn)槭謾C(jī)的用處太多、太大,現(xiàn)在的人已經(jīng)很難離開手機(jī)。

    據(jù)說一部手機(jī)大大小小有上百個(gè)芯片,它牽動(dòng)著整個(gè)世界的每一天,也牽動(dòng)著每一個(gè)現(xiàn)代人的神經(jīng)末梢以及情感和價(jià)值取向……總之,誰今天離開了“芯”,誰就可能寸步難行。

    芯,何止在手機(jī)上,它還在你駕駛的汽車上,在你住宅中的冰箱與電視上,在廚房煮飯的電飯煲上,當(dāng)然,電腦和游戲機(jī)更少不了芯。就算你是一個(gè)文盲,一個(gè)從沒有出過大山、出過遠(yuǎn)門的大叔,你也離不開芯,因?yàn)槟愕结t(yī)院看病,去儲(chǔ)蓄所存錢取錢,你沒有那張裝著芯的卡,也會(huì)舉步維艱。在江浙,養(yǎng)魚的農(nóng)民給池塘里的魚都嵌上了芯,一條魚從何處來、到何處去,甚至消費(fèi)者吃了它覺得味道如何,芯都可以向農(nóng)家反饋。

    芯,無處不在。芯,伴著我們的心一起跳動(dòng),一起興奮與感慨,一起歡樂與傷感,一起動(dòng)蕩與緊張,一起走向明天和未來。

    有科學(xué)家預(yù)測,21世紀(jì)末,因?yàn)樾荆厍驅(qū)l(fā)生有史以來最大的轉(zhuǎn)變,出現(xiàn)例如人類與地球分化、生物生命被機(jī)械式智能生命所替代的問題。盡管這樣的“未來”聽上去很危險(xiǎn),但可能誰也無法阻擋芯的“摩爾”生長率。“摩爾定律”告訴我們:它前進(jìn)一代所需的時(shí)間大約是18個(gè)月,未來的幾十年里有多少個(gè)“18個(gè)月”?想一想這個(gè),我們就會(huì)十分恐懼了,從“BP機(jī)”、大哥大,到現(xiàn)在的手機(jī)、衛(wèi)星電話、北斗定位、無人戰(zhàn)斗機(jī)、太空艙……我們才用了多少個(gè)“18個(gè)月”,就已經(jīng)讓我們的生活和國家發(fā)生了天翻地覆的滄桑巨變。何況“摩爾定律”還告訴我們:芯片技術(shù)的代際發(fā)展除了約18個(gè)月一代之外,它還是疊加式進(jìn)步,即它是以二次方式地飛躍迭進(jìn)的。

    其勢不可擋,其威宛若滾滾驚雷。

    有專家認(rèn)為,未來二三十年間,“芯”的發(fā)展會(huì)徹底改變?nèi)伺c人、國與國之間的傳統(tǒng)交往與力量平衡,甚至可能讓人失去原有的生物天性與自然屬性,從而導(dǎo)致人類被智能人主宰,國家的發(fā)展命運(yùn)不再被制度和意識(shí)形態(tài)決定,地球的毀滅或再生也成為可能……一切或可怕或驚喜的可能性,都是因?yàn)椤靶尽钡拇嬖诤桶l(fā)展而突然呈現(xiàn)在我們面前的,其節(jié)奏之飛速讓我們有些無法適應(yīng)。

    芯,代表著人類迄今為止最前沿的科學(xué)水平,其廣度和深度非常人能想象——以往的哲學(xué)家都十分自信地以為自己的思維是宇宙級的,以往的文學(xué)家同樣一直驕傲地認(rèn)為只有自己的靈感才能達(dá)到“日行千里”,然而我們的半導(dǎo)體專家如今已經(jīng)把整個(gè)微觀世界和宏觀世界的所有可能盡收于微米納米級的一塊芯片上,甚至將其嵌在人的頭腦內(nèi),控制和分離著人的思想與情感的走向。今后,我們每一個(gè)人可能都要接受這樣的現(xiàn)實(shí)……

    芯,你太神奇!太偉大!也實(shí)在可怕。

    是的,芯已經(jīng)不單是科學(xué)與物理問題,也不單是專業(yè)與成果問題,而是世界強(qiáng)國與弱國、強(qiáng)者與弱者之間進(jìn)行生死較量的終極武器——也就是說,人類幾千年的文明史都不曾解決的勝負(fù),在今天,或?qū)⒊蔀榭赡埽l掌握了芯的最前沿的超級技術(shù),誰就可以輕易地卡住他人的脖子并制裁其呼吸和自由。

    如今,中國人民已走向全面小康、走向繁榮與富強(qiáng),也有了完全獨(dú)立于他人控制的屬于國家背景的造芯企業(yè)——那片閃著銀光,浩如海洋,貼著大江,納著清風(fēng),被工人與科學(xué)家們團(tuán)團(tuán)圍著的“芯”世界。

    2

    已經(jīng)說了很多關(guān)于芯的事,現(xiàn)在我想揭開芯和制造芯的秘密,以及它所披戴的神秘面紗。

    芯片廠核心的制造車間通常是不允許任何外人進(jìn)入的,即使是本廠員工和工程師,每一次進(jìn)入,也必須記錄與備案,并且從你從業(yè)的那天開始到離職后的若干年內(nèi),你都有承擔(dān)保密義務(wù)的法律約束,否則將受到嚴(yán)厲制裁。

    21世紀(jì)以來的芯片制造業(yè),已經(jīng)超現(xiàn)代化地在朝前發(fā)展,廠房內(nèi)的核心制芯車間,它專業(yè)的叫法是“潔凈室”——空氣經(jīng)過特殊過濾,除雜后十分干凈,空氣里的粉塵粒子是最低限度的,環(huán)境還必須十分安靜。有專家這樣比喻:“制芯之地”要比生嬰兒的產(chǎn)房還要講究十倍。

    “所以,我換穿好特制的防護(hù)服后,需要經(jīng)過一道道程序,如風(fēng)淋、靜電過濾,之后才會(huì)被允許進(jìn)入制芯的核心車間——潔凈室。”“001號(hào)”工程師這樣講述。

    “001號(hào)”工程師是整個(gè)制芯車間的生產(chǎn)部長,他所在的部門歸屬芯片廠的生產(chǎn)工藝部門,是這個(gè)部門的制造部負(fù)責(zé)人,他們稱他是“部長”。

    我發(fā)現(xiàn)他穿的防護(hù)工作服與我穿的不一樣。“這是連體式的工作服,可以連續(xù)在車間待24小時(shí),但一般不超過8小時(shí),而你穿的普通防護(hù)服最多只能在車間待2個(gè)小時(shí)……”他說。

    “有什么差別呢?”我好奇地問。

    “材質(zhì)一樣但密封性能不一樣。”“001號(hào)”說,“臨時(shí)進(jìn)車間的防護(hù)工作服一般為臨時(shí)進(jìn)入人員使用,如果超過了2個(gè)小時(shí),那時(shí)就只能‘請’你出去。出于對員工身體考慮,里面工作的技術(shù)人員也不能待超過8小時(shí),在潔凈服管理方面,使用一周就要進(jìn)行專業(yè)清洗,所以要求特別嚴(yán)……”

    “001號(hào)”說這些都是基本工作要求,精密程度越高的制芯廠對環(huán)境的要求越高。“我們這個(gè)廠屬于世界先進(jìn)的芯片制造廠,跟同類廠的設(shè)置一樣,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。也就是說,所有制芯的生產(chǎn)與技術(shù)環(huán)節(jié)都是不用人工的智能自動(dòng)化,里面很少有人,一般是負(fù)責(zé)管理及檢查設(shè)備的技術(shù)人員。”“001號(hào)”介紹道。

    在此說明:先進(jìn)的芯片制造廠里的一個(gè)“潔凈室”,可不是我們概念中的一二十平方米,或者大一點(diǎn)的五六十平方米的房間,而是一個(gè)占地3萬平方米的超大型廠子(僅是一個(gè)制造芯片車間)。3萬平方米大約是45畝,一個(gè)足球場接近11畝地,那么一個(gè)現(xiàn)代化的制造芯片車間約有4個(gè)足球場大……閉上眼想一下它有多大吧!

    單體3萬平方米的車間,就是當(dāng)今芯片制造車間標(biāo)準(zhǔn)樣板。建這樣一個(gè)車間生產(chǎn)12英寸的芯片,需要近400億元人民幣,而且你的廠尚在建設(shè)之中,世界的芯片技術(shù),就已經(jīng)翻跟頭似地躍上另一層更高的臺(tái)階,而你設(shè)計(jì)建造的生產(chǎn)線所能制造的產(chǎn)品可能已經(jīng)落后幾代而只能賣個(gè)白菜價(jià)。難怪有位很著名的國際經(jīng)濟(jì)學(xué)家說道:“想讓一個(gè)世界級富翁破產(chǎn),就鼓勵(lì)他去搞芯片。”這意思是,那些瘋狂撲向現(xiàn)代半導(dǎo)體制造業(yè)——芯片生產(chǎn)的企業(yè),最后的命運(yùn),不是落荒而逃,便是無法出頭……

    3

    中國在芯片制造業(yè)方面,除了像華為、中芯國際等民間或混合資本的企業(yè)外,自然還有非民間、混合資本背景的“華虹集團(tuán)”(全稱“上海華虹[集團(tuán)]有限公司”)等制芯企業(yè)。

    現(xiàn)在,我進(jìn)的這個(gè)“芯”廠房,就是華虹集團(tuán)數(shù)條生產(chǎn)線中的其中一條,一間與世界先進(jìn)制芯廠具有同等水平的全自動(dòng)設(shè)備的超級廠房(潔凈室)。

    其實(shí)走進(jìn)“芯”里的目的,是想看看那個(gè)影響和攪動(dòng)全世界的芯到底“長”啥樣?它是怎么被造出來的?還有另一個(gè)特別的奢望:認(rèn)識(shí)一下那個(gè)被全世界捧到天上而且也是當(dāng)代制造業(yè)技術(shù)上具有天花板意義的光刻機(jī)……

    洗手、更衣、風(fēng)淋除塵之后,我們走進(jìn)與核心潔凈室之間的一條長長的密封通道。“001號(hào)”向我科普了一下光刻機(jī):

    世界上最好的光刻機(jī)就是荷蘭的ASML公司生產(chǎn)的。現(xiàn)在美國用制裁大棒命令A(yù)SML公司不賣給我們先進(jìn)光刻機(jī),一旦發(fā)現(xiàn)違背者,美國還要將光刻機(jī)制造的連帶企業(yè)一起制裁。荷蘭產(chǎn)的光刻機(jī),美國憑什么可以蠻橫制裁光刻設(shè)備的生產(chǎn)與使用廠家呢?

    因?yàn)楣饪虣C(jī)是用來制造芯片的核心設(shè)備,而芯片設(shè)計(jì)是芯片的整個(gè)靈魂,某一芯片的功能完全取決于芯片最初的整體設(shè)計(jì)。也就是說,這個(gè)時(shí)候的芯片設(shè)計(jì)已經(jīng)將系統(tǒng)、邏輯與性能的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為具體的物理版圖,其中芯片的規(guī)格制定、邏輯設(shè)計(jì)、布局規(guī)劃、性能設(shè)計(jì)、電路模擬、布局布線、版圖驗(yàn)證等等都設(shè)計(jì)在其中。由此可以看出芯片的設(shè)計(jì)何等重要!這還是其中一個(gè)方面的問題,更重要的是芯片設(shè)計(jì)的軟件,我們簡稱它是EDA軟件(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)。沒有這個(gè)軟件,芯片設(shè)計(jì)基本上是寸步難行。EDA軟件在全球不過100億美元的產(chǎn)值,然而它卻控制和主宰著全球6000多億美元的半導(dǎo)體芯片市場。那么誰控制了EDA軟件呢?美國!三家EDA軟件巨頭都在美國,所以美國可以為所欲為地制裁全世界的芯片產(chǎn)業(yè)鏈,包括生產(chǎn)光刻機(jī)的荷蘭公司,你沒有了前端的芯片工藝設(shè)計(jì),不同要求的光刻機(jī)怎么可能造得出來呢?即使造得出來,低端光刻機(jī)在國際市場上并不具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。包括中國在內(nèi)的許多國家都能造出低端光刻機(jī),所以美國借著EDA軟件這卡脖子的武器,不僅卡我們中國華為海思、紫光展銳、寒武紀(jì)、地平線等芯片頂級設(shè)計(jì)公司,還霸道地干預(yù)世界其他國家的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)公司。

    但技術(shù)就在人家手里,在科技主宰世界的今天,國際游戲規(guī)則本來便是如此。1995年,時(shí)任國家主席的江澤民同志考察韓國三星后,真真切切地看到了我國半導(dǎo)體事業(yè)與世界先進(jìn)水平之間的巨大差距,發(fā)出了“砸鍋賣鐵”也要把我國半導(dǎo)體搞上去的警世之言,開啟了追趕世界芯片業(yè)的偉業(yè)。然而,芯片——這科學(xué)+實(shí)力+恒心+市場的“摩爾”之路有多難啊!

    4

    還是先來現(xiàn)場聽一聽、看一看通向“摩爾”之路上最重要、最核心的科學(xué)技術(shù)這一程吧。

    “其實(shí)我們普通人說的芯片,在專業(yè)上是半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱,它由半導(dǎo)體、集成電路和芯片三個(gè)載體組成。它的基礎(chǔ)材料是從沙子里‘淘’出來的硅。美國的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),就是因?yàn)樗袀€(gè)‘硅谷’。簡單地說,從硅到成品的芯片,整個(gè)工藝過程約有1000多道,每一道工藝就是科技上的一座珠穆朗瑪峰。而這些核心工藝的尖端人才基本上在美國,雖然美國的硅谷有極多的中國留學(xué)畢業(yè)生,但他們努力攻克工藝的最終成果與專利,則是由美國公司牢牢控制著。”“001號(hào)”說到這兒,指指龐大而現(xiàn)代化的、花費(fèi)了幾百億元投資的制造芯片廠說,“我們這樣的廠,是整個(gè)芯片制造工藝中的核心部分,即通過不斷的技術(shù)工藝,按設(shè)計(jì)的集成電路要求完成硅片,最終通過光刻機(jī)等制造出市場上所要用的芯片產(chǎn)品。在行業(yè)中,我們這樣的廠不叫芯片制造廠,而叫半導(dǎo)體晶圓代工廠,即芯片的最后工藝加工生產(chǎn)線。著名的臺(tái)積電也是這樣的晶圓代工廠,只是臺(tái)積電是世界上最大的晶圓代工廠,而它現(xiàn)在也被美國嚴(yán)密地控制著。”

    尖端的光刻機(jī)之所以昂貴、在技術(shù)上受到極其苛刻的保護(hù),實(shí)在是因?yàn)樗暮诵募夹g(shù)幾乎是集合了當(dāng)代全世界最尖端的半導(dǎo)體領(lǐng)域的頂級專家們的智慧,某種意義上,只有一個(gè)超強(qiáng)大的技術(shù)體系才可能對其產(chǎn)生某些左右的威勢。即使荷蘭ASML公司,也并不是這10多萬光刻機(jī)零部件的制造者,其制造者遍及全世界,比如它所用的照相鏡頭,是德國制造的,因?yàn)榈聡墓鈱W(xué)鏡技術(shù)最高;它裝配的磨具等零件,用的也是德國的,德國的工藝勝人一籌。荷蘭ASML公司的工藝設(shè)計(jì)師們就是將全世界這10萬多個(gè)零部件最先進(jìn)的技術(shù)匯集到他們那里,然后由核心的那幾個(gè)專家設(shè)計(jì)出工藝,進(jìn)行最終的安裝與制造,最后出來一臺(tái)臺(tái)制造芯片的光刻機(jī)。

    “他們在制造中的最終技術(shù)是無法學(xué)習(xí)到的,因?yàn)椴皇遣捎贸R?guī)設(shè)計(jì)思想和工業(yè)工藝弄出來的,據(jù)說為了保密和阻止別人模仿與抄襲,最后幾道工藝技術(shù)是由一兩位工程師完全依靠手工完成的……”“001號(hào)”說。

    10萬多個(gè)零部件,分布在全世界各地的不同企業(yè)或研究制造機(jī)構(gòu),你半秘密半公開地將其匯聚到一起,本身就是一項(xiàng)浩繁無比的工程,且每一個(gè)零部件的制造與安裝過程的工藝,全部被注冊過專利,誰都不可侵犯。更可怕的是,這些設(shè)計(jì)的工藝,其思維過程中的邏輯方式與邏輯方向,也是不可靠近和越界的知識(shí)產(chǎn)權(quán),牢牢地掌握在ASML公司手里。他們設(shè)定了一個(gè)法律“規(guī)矩”:比如他們成功地發(fā)現(xiàn)了向東的方向是美麗的大海,再有人想到大海去,就不能再走他們已經(jīng)走過的方向了,甚至你想從東的反向——西或與東相近的南、北,都不能走!你只有可能從天上或地底下走才被允許,而他們明明知道,那天上和地底下是根本走不通的。天下哪有這般邏輯!但芯路歷程中,有個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)就叫“邏輯設(shè)計(jì)”工藝,它就是具有“獨(dú)我”的知識(shí)保護(hù)范疇,你繞不過去。

    5

    走進(jìn)芯制造車間,“001號(hào)”說:“這個(gè)地面,還有上面的頂子……”他指指上面的頂子,“僅它的裝修費(fèi)用,包括其他配套在內(nèi),每平方米就在20萬元左右。”

    裝修費(fèi)20萬元!是宮殿還是黃金打造的呀?我不由地看了看腳底,又抬頭仰望了一下,只見地面和房頂上的板面,盡是密密麻麻的小洞,這是啥“暗道機(jī)關(guān)”?

    “與靜電吸塵差不多功能吧!”“001號(hào)”用最直接的話一帶而過。接著他說,“制造芯片需要比生孩子更高級的環(huán)境,所以其車間的地面和房頂都必須用特殊材料,既保證整個(gè)車間的潔凈度,還要對所有工作著的設(shè)備起到保護(hù)作用”。現(xiàn)在,我踩在芯片車間的地板上,像踩在黃金上,這種感覺既有點(diǎn)興奮,又有點(diǎn)玄乎。

    潔凈車間太大了,一眼望不到頭。更了不得的是,眼前的種種機(jī)器設(shè)備之豪華程度前所未見,其復(fù)雜與神秘狀,不可思議!前年我去成都雙流機(jī)場參觀大飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)修理廠時(shí),就被飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜性震撼過。然而看了芯片制造車間的機(jī)器設(shè)備,就覺得原來飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)跟制造芯片的機(jī)器比,簡直就是小巫見大巫。可不嘛,世界上第一臺(tái)大飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制造至今也快有一百年了吧!一百年后世界最尖端機(jī)械制造就是芯片,二者之間差了一百年。這一百年間,全世界的科學(xué)家、工程師們攀登科學(xué)高峰的步伐從未停止……

    走進(jìn)“華虹”的那一刻,在每一個(gè)人的臉上,我又一次看到了錢學(xué)森、王淦昌那一代人的自信與堅(jiān)韌……

    潔凈車間之大已經(jīng)說過,其“內(nèi)容”則更是一部浩瀚的史書——作為工科較弱的作家,我想要對眼前的這些繁雜無比的精密制造做歷史的追溯,估計(jì)需要將整個(gè)世界的制造業(yè)翻個(gè)底兒才能有點(diǎn)頭緒,所以只能對我的直觀感受作一番描述:

    3萬平方米的單體大車間里,除了人能行走的幾條走廊外,擺滿了密密麻麻的精密機(jī)器設(shè)備,有的看上去是統(tǒng)一格式的機(jī)械,但“001號(hào)”告訴我,其實(shí)在芯片制造車間里,每一臺(tái)機(jī)器的角度都不一樣,它們排列在一起才能完成1000多道工藝的“芯”制造任務(wù)。

    它們也有可能執(zhí)行著同一個(gè)技術(shù)指令,進(jìn)行著無差別的技術(shù)工藝任務(wù)——“001號(hào)”指著另一條排列整齊得像閱兵式的鋼鐵隊(duì)伍,步伐一致地、每分每秒做著共同的、同一標(biāo)準(zhǔn)的、絲毫不差的動(dòng)作,在納米和微納米的世界里找準(zhǔn)定位,銜接線路、嵌入電極、啟動(dòng)閘門、轉(zhuǎn)換基線……蕓蕓萬千步驟。

    它們又有一些像廣袤的油田上那些單純得不能再單純的“磕頭機(jī)”一樣,全天候地、一年365天地、年復(fù)一年地做著同樣的一個(gè)動(dòng)作——為的是在讓每一個(gè)微納米狀態(tài)下的“芯”與其他千萬顆“芯”完完全全的一致……

    它們甚至還有瞬間更換材料與本體的功能,因?yàn)榇蜷_一個(gè)“邏輯門”就需要封閉另一個(gè)“邏輯門”,而每一個(gè)“邏輯門”就像人類母親的肚子,同一個(gè)母親肚子里誕生出的孩子,他們基因相似,成人后的人生則完全不同——“芯”也同樣,它們雖然未來執(zhí)行相同的任務(wù),但它們的獨(dú)立性、個(gè)體性的功能足以讓整個(gè)人類世界為它們瘋狂。

    除了它們,當(dāng)然還有很多很多甚至連給我介紹的“001號(hào)”專家也無法解釋的神秘世界……用肉眼只能看到一小部分外觀形態(tài)下的自動(dòng)化機(jī)械操作,而自動(dòng)化本身就告訴我們:在機(jī)械內(nèi)部的所有操作形態(tài)是封閉的,因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片的許多核心制造技術(shù)本身就是光學(xué)高科技。高端的光技術(shù)是不能在我們眼睛所能看見的環(huán)境下制造與生成的,密封技術(shù)是芯制造的一個(gè)主要特征,故而即使站在被機(jī)械重重包圍的世界里,我們也能看到錯(cuò)綜復(fù)雜、眼花繚亂的現(xiàn)象,但在整個(gè)制芯環(huán)節(jié)里,這些可能只是微不足道的“表面現(xiàn)象”而已。

    微觀世界里的納米技術(shù),是很難被描述準(zhǔn)確的。呵,穿梭在制芯世界里,我只能一次次地嘆為觀止,一次次地目瞪口呆,一次次地進(jìn)入癡迷狀態(tài)……

    但我還是被頭頂世界的宛若中國高鐵式的空中“運(yùn)輸線”的工作狀態(tài)所震撼:龐大潔凈車間,竟然還需要在“天”上構(gòu)建另一條通道——我稱之為制芯車間的“空中高鐵”,其實(shí)是全自動(dòng)制芯環(huán)節(jié)的重要組成部分,“001號(hào)”告訴我,由于龐大的潔凈車間也無法滿足整個(gè)生產(chǎn)線的要求,設(shè)備太多,所以只能開辟天花板上的空間來搭建空中運(yùn)輸線。什么叫自動(dòng)化?你站在制芯車間昂首望去,所看到的在頭頂上“嘶嘶”溜溜奔跑飛馳的那些載片盒,它們時(shí)而直線飛步,時(shí)而在某一機(jī)械處迅速穩(wěn)升著(因?yàn)橛袝r(shí)必須快速進(jìn)入機(jī)械內(nèi)進(jìn)行加工,在完成加工程序后,又不能有絲毫的震蕩等外部因素的破壞,所以速降穩(wěn)升在這里非常必要,就像高鐵在啟動(dòng)和到站時(shí)需要穩(wěn)而慢些,一旦出站進(jìn)入正常道路,便可馬力開足)……我已經(jīng)觀得癡迷。

    我無法不為如此強(qiáng)大而絕妙的科學(xué)技術(shù)世界所激動(dòng)!

    什么叫自動(dòng)化,大概進(jìn)入制芯車間就能真正感受到。什么叫現(xiàn)代化制造業(yè),大概你到了制芯車間便能領(lǐng)略并深受震撼……

    6

    在這樣的地方,偶爾見到一兩個(gè)穿著與“001號(hào)”一樣工作服的工作人員在一排排自動(dòng)化機(jī)器中間認(rèn)真地巡察,顯然是在檢查某一設(shè)備和上面的數(shù)據(jù)——“一些設(shè)備還是需要人為指揮和操縱的,而有些數(shù)據(jù)與工藝也需要及時(shí)調(diào)整……”“001號(hào)”解釋。

    “它在哪兒?我主要想見見它……”我說的它就是光刻機(jī)。

    “在最中間的地方!”“001號(hào)”踮起腳,向一片機(jī)器的“海洋”中間指去。

    于是我們兩人在幾條通道間穿梭,向“海洋”的中央走去……

    “這就是!”在一排廂盒式的機(jī)器走道的中間,“001號(hào)”突然指著兩邊的那一片像集裝箱似的“盒子”——高出我們?nèi)祟^一米左右的龐然大物說道。

    “它就是呀!”我既驚喜又有些失望,原來神乎其神的光刻機(jī)就這么個(gè)“愣大個(gè)”呵!我甚至沒覺得有一絲壯觀與美觀!

    “001號(hào)”顯然看出我的小心思,道:“它的里面可是一個(gè)神妙無比的精彩世界呵!可惜我們看不到……”

    “微納米狀態(tài)下光學(xué)技術(shù)制造,絕對不允許外界有絲毫的干擾與影響,而且它的復(fù)雜性遠(yuǎn)比我們?nèi)庋勰芸吹降娜f千世界要奇妙而精致得多!我們只能看到它的一個(gè)巨型外殼……”這時(shí),“001號(hào)”俯下身子,打開一扇小小的“觀察窗”,讓我湊近往光刻機(jī)的“心臟”一角瞅一眼:哇,那真是一個(gè)魔幻的世界,那斑斑星光下各種我們根本不認(rèn)識(shí)的器具在高速而有序地運(yùn)轉(zhuǎn)著、奔騰著,仿佛都在爭搶著萬分之一秒的速度,并為了億萬分之一的精確度而競相爭輝。

    “其實(shí),我們在這扇小孔窗所看到的,只占整個(gè)光刻機(jī)工作狀態(tài)的萬分之一還不到,整部機(jī)器的運(yùn)行和芯片封裝過程復(fù)雜無比,非肉眼和人腦所及……”反正“001號(hào)”說的,在我聽起來就是一個(gè)神話般的世界,用簡單的一句話說就是,嘆為觀止,難以描述。

    站在一個(gè)龐大的“盒子”(光刻機(jī)外形)面前,除了驚嘆人類的智慧和科學(xué)先進(jìn)的水平外,我的腦子里閃出的另一個(gè)概念是,原來這個(gè)家伙值10億元!

    10億元換這一樣?xùn)|西,不知世界上是否還有比這更昂貴的——我指在機(jī)械設(shè)備上。而它現(xiàn)在就在我身邊:一個(gè)看得見、摸得著的東西,它所生產(chǎn)與制造出的東西將能夠“指揮”我們上天入地、探究星球上的任何秘密,主宰人類社會(huì)的未來。

    這就是決定芯片等級與命運(yùn)的光刻機(jī)。

    機(jī)械物體本來是沒有自然生命的。但光刻機(jī)似乎除外,“001號(hào)”告訴我:光刻機(jī)一旦安裝到生產(chǎn)線上開始運(yùn)行,每天24小時(shí)在工作,而且它從不停機(jī)……

    “一直這樣轉(zhuǎn)下去?”我感覺有些不可思議。

    “一直轉(zhuǎn)下去!”“001號(hào)”十分肯定地回答我。

    “那它就沒有壽命?”

    “自然也會(huì)有的,機(jī)械嘛,運(yùn)行太久也會(huì)不行、會(huì)被淘汰的……”

    “那像這樣一臺(tái)先進(jìn)的頂級光刻機(jī),一般會(huì)有多少年壽命呢?”我想了解。

    “歐美是20世紀(jì)80年代末進(jìn)入高端芯片制造業(yè)的,如果從那個(gè)時(shí)候算起,現(xiàn)在也有近30年了……我知道頂級芯片制造廠家的高端光刻機(jī)現(xiàn)在還在生產(chǎn)線上運(yùn)行,那證明它至少應(yīng)該可以不間斷工作30年吧!”“001號(hào)”認(rèn)為。

    也就是說,一臺(tái)先進(jìn)的光刻機(jī),它可以連續(xù)不間斷地高速運(yùn)行工作至少30年……僅這一點(diǎn),我們就不得不對研發(fā)和制造這樣的高端科技設(shè)備的發(fā)明人、工程師們表示崇高敬意。

    經(jīng)過光刻機(jī)之后的芯片,實(shí)際上叫作封裝好的高性能集成電路硅片。在整個(gè)潔凈車間里,所有機(jī)械設(shè)備的作用就是實(shí)現(xiàn)對一盒盒外形看上去40厘米左右見方的、內(nèi)嵌25塊硅片的東西進(jìn)行芯片的封裝,我們俗稱這個(gè)過程為芯片制造。在潔凈的車間內(nèi),從頭到尾,無論是我們能看到的一盒盒處在自動(dòng)化的高速運(yùn)行線上奔跑著的,還是在各種設(shè)備上正進(jìn)行著測試與封裝的硅片傳送盒(英文名為“FOUP”),我都分不出是候補(bǔ)產(chǎn)品還是正式產(chǎn)品,所以“001號(hào)”為了讓我見到芯片的正式產(chǎn)品,將我領(lǐng)到一臺(tái)機(jī)器前,指著正在自動(dòng)流水生產(chǎn)線上有一定時(shí)間間隔的硅片傳送盒,說要讓我感受一下芯片的實(shí)際“分量”……

    “你將雙手伸進(jìn)去,抓住兩端的小把柄,然后慢慢往外移出……”“001號(hào)”這樣教我。隨即,我按他的指令將成為芯片的傳送盒用雙手移出,這個(gè)時(shí)候裝有25片成品芯片的盒子就在我手中,我頓時(shí)覺得壓力巨大,因?yàn)椤?01號(hào)”在旁邊說了句:“小心呵,你現(xiàn)在手里是一臺(tái)‘奔馳車’呵!”

    我一下后背冒出了冷汗,因?yàn)椤叭f一”失誤就慘了……當(dāng)然后來沒有“萬一”。

    但就是這不到一小時(shí)地走進(jìn)“芯”里的經(jīng)歷,讓我心潮澎湃、感嘆不已:“芯”路復(fù)雜異常,“芯”事何其重也!而中國追趕世界“芯”事的道路毫無疑問也是極其艱難的事,然而我們已經(jīng)突破并取得巨大的進(jìn)步。

    【作者簡介:何建明:著名作家。中國作家協(xié)會(huì)第七、八、九屆副主席,中國作家協(xié)會(huì)報(bào)告文學(xué)委員會(huì)主任,茅盾文學(xué)院院長。系全國勞動(dòng)模范,國務(wù)院政府特殊津貼專家,中宣部“四個(gè)一批人才”,當(dāng)代中國報(bào)告文學(xué)領(lǐng)軍人物。40余年創(chuàng)作出版60余部作品,在國內(nèi)外產(chǎn)生重大影響。曾三次獲魯迅文學(xué)獎(jiǎng)、六次獲中宣部“五個(gè)一工程”獎(jiǎng)等。】

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