对上海半导体事业发展的回顾

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内容出处: 《江北之骄(二)》 图书
唯一号: 112520020220002433
颗粒名称: 对上海半导体事业发展的回顾
分类号: K826.1
页数: 10
页码: 103-112
摘要: 本文记述了郑毅践对上海半导体事业发展的回顾。
关键词: 郑毅践 传记 江北区

内容

众所周知,二十世纪原子能、计算机和半导体三大发明,是当今社会跨入“原子能时代”、“电子时代”、继而迅速进入“信息时代”的基石。我有幸在1964年至1980年的十七年中,亲身参与了上海从锗晶体管生产,到集成电路初创时期,到开发成功我国第一个8位MOS大规模集成电路电脑CPU芯片的艰苦奋斗历程。今天,当看到我国的电子、计算机和通信产业已屹立于世界民族之林,特别是由我国科技人员自主开发的、具有自主知识产权的“中国芯”——“龙芯”和“汉芯”时,我也一样为祖国今天的进步,半导体产业的辉煌感到无比骄傲和自豪!
  1964年,我调到上海元件五厂任副厂长,全面负责生产技术和行政管理工作。上海元件五厂是1958年由几个小作坊式的工厂合并而成的。它也是我国第一个专业的半导体器件生产厂。1964年该厂主要生产锗的低频、高频和功率晶体管,除少量满足军用外,主要是为上海晶体管收音机生产单位配套。
  我到厂后,深入生产车间,就如何提高产品成品率,组织车间技术人员和工人同志座谈,认真听取群众意见,对生产工艺进行了科学的、标准化的论证,编写了符合生产际的新的生产流程和操作工艺,整顿和加强技术部门的管理工作,使产品的成品率和产品质量有了较大的提高。之后,针对厂里同时有两条生产线、生产功能类似的两种型号的锗晶体管情况,召开科技人员座谈会,研究如何将两种型号进行产品合并、工艺合并,在此基础上组织了新的“合并管”生产线,并自主研制成功半自动化管芯电解腐蚀机、参数综合测试仪等设备,“合并管”的产量、质量大幅提高,从而抽出技术力量来发展新产品。当时美国、日本等国已从生产锗晶体管为主过渡到以生产先进的硅晶体管为主了,并且已开始了集成电路的研发工作。后来这种“合并管”和有关工艺在全国进行了推广。
  1964年下半年,我们上马型号为200的硅小功率晶体管,其产量很快达到年产400万只以上,在产量上成为国内第一家,满足了市场的需求。原来生产了多年的锗晶体管逐步转移到兄弟厂去生产。
  1965年,面对国际集成电路的迅猛发展和挑战,中央有关部门决定以研制“100万次(每秒)集成电路通用计算机”项目为龙头和目标大力发展我国的集成电路产业。为此将华东计算机研究所、中国科学院上海冶金研究所和上海元件五厂三家单位组织起来、以上海元件五厂五车间(也是厂里规划的研究所)为研发基地,正式开始了我国集成电路工厂化的、厂所联合的、边研制边生产的自力更生之路。这就是后来大家知道的“655工程”。我们组织厂里各车间和各科室的主要技术力量,以最积极、最有力的支持和保障,参与“电子时代”这一带有“革命性”发展的重要一步。该项目采用TTL技术,于1968年完成,1970年该计算机通过技术鉴定。我们生产的TTL集成电路还被用于我国的第一艘核潜艇上。
  1965年,根据国际集成电路发展中异军突起的MOS器件(就是现在美国英特尔公司生产的产品)和工艺,我们及时地成立了MOS新工艺小组。1966年,研制成功高阻抗的、能替代电子管的MOS晶体管,特别受到仪器仪表行业的青睐。1967年,该小组与原电子部第13研究所合作,承担我国第一颗人造卫星“东方红1号”上“星用微功耗CMOS遥控遥测集成电路”,航天部704所是整机研制合作单位。
  此时的上海元件五厂,已经成为我国半导体器件最主要、产量占领市场一半以上、以“晶峰牌”为注册商标的知名企业。1969年,为更快发展我国的集成电路事业,原来生产TL和MOS集成电路的五车间,整体迁出成立我国第一个专业的集成电路工厂——上海无线电十九厂。上海元件五厂又组建了新的集成电路生产车间。
  “655工程”上马不久,“文化大革命”就开始了。在“四人帮”极左路线的统治下,社会极度动荡、各级政府组织瘫痪、厂里“造反派”“文攻武卫”,生产几乎停顿。我和厂里干部都受到巨大冲击,在批斗和“靠边站”的严峻情况下,如何主动地和抛弃个人私心杂念去抓好新产品的研发,完成党交给的任务,为国争光,这是对我们自己于革命几十年的人生的又一次考验。在那种极端环境下,亟需从正面、从大局向广大工人、特别是广大科技人员讲述把集成电路搞上去对国家建设和发展的重大意义。我们自己不能泄气、不能趴下,必须尽最大努力排除左的干扰,团结广大工人和科技人员,把集成电路的研制任务和100万次集成电路通用计算机攻下。
  1970年,在“四人帮”的错误路线指挥下,将原生产收音机外壳木壳的上海无线电二十九厂,也改变来生产晶体管,并美其名曰“老木匠老漆匠登上了科学的殿堂”。上级又将我从上海元件五厂调到该厂负责抓生产技术。
  我到厂后,首先对生产车间进行了规划和改造,使之适应半导体器件的生产。根据生产要求,组建了制管车间、配件车间、电镀车间和技术管理部门。在科技人员和全体职工的努力下,边研制边生产锗低频大功率晶体管,后来又自主研制硅低频大功率晶体管,先后试制和生产了十几个不同品种和不同系列的产品,为国防军工项目和电子设备配套,也很快使上海无线电二十九厂在国内同行中有了知名度。
  上世纪七十年代初,集成电路已经向大规模集成电路发展。当时美国的英特尔公司已先后开发成功4位CPU(型号为4004)和8位MOS(8008P沟和8080N沟)CPU电脑芯片,同时英特尔公司大量生产1K位、型号为1103P的PMOS随机存取存储器(DRAM),该产品占了全世界同类产品的70%市场,不仅一举将使用了二十年的磁芯存储器彻底淘汰,也使该公司很快暴富并成长起来。当时美国的半导体公司“三强”是德州仪器公司、摩托罗拉公司和仙童照相机公司,英特尔公司排名还处于第十名左右(今天英特尔公司早已稳稳坐上了集成电路芯片制造商的头把交椅),而亚洲的日本所生产的手持计算器已风行全世界。
  在这样的形势下,上级决定成立“上海半导体器件研究所”,以专注于MOS大规模集成电路的的研发工作。上级又调我去筹备这个新研究所并任所长。
  这个所的厂房相当破旧,是原上海计算机厂1968年搬走后、上海元件五厂功率晶体管车间的一半迁入使用的旧厂房。原单位的科技人员都是搞功率晶体管的,没有搞过集成电路,更没有搞过要上马研发的、国际上风行至今的MOS大规模集成电路。我又通过上级主管部门,将上海无线电十九厂搞MOS集成电路的整个生产小组(也就是1965年上海元件五厂原MOS新工艺小组,后并入上无十九厂)连同科技人员调入,该小组还将我国人造卫星工程(651工程)和上海701工程(也是人造卫星)的CMOS集成电路生产任务带入。由此,在极差的生产条件下,开始了边生产人造卫星CMOS集成电路和原车间生产的硅高频功率晶体管,边开始研发MOS大规模集成电路,创造了“以生产养科研”的新路子。上级拨款主要用于购置研发新产品、上马新工艺的新设备和相关仪器,例如离子注入机、八头照相制版精缩机、图形发生器、氮化硅和多晶硅生长设备、购置日本(在上海举办的)工业展览会留下的13平米的小型洁净室,以及半导体器件和工艺过程中所用的各类可靠性和理化分析试验设备和仪器。在科研方面,我们紧紧抓住国际大潮流、大趋势的MOS大规模集成电路不放,先后研发的品种有256位NMOS存储器并生产定型(用于人造卫星海洋测量船计算机),1K、4KNMOS存储器,以及1979年9月6日研制成功我国第一个单片8位、国家命名型号为0520的MOS电脑CPU芯片(相当于英特尔公司
  的8080A产品)
  单片8位MOS电脑CPU芯片是上级组织的一次“大会战”,同时参加这个重大科研项目的还有上海冶金所、上海元件五厂、无锡华晶厂和常州半导体厂等单位。他们几个单位都有宽敞的、正规的洁净生产车间,技术力量也很雄厚。但我们充分信任、依靠和发挥了广大科技人员的主观能动性,比他们早一二个月研制成功。1980年该项目通过了上海市科委组织的技术鉴定,并先后获得上海市仪表局科技进步一等奖和上海市科技进步二等奖。在科研环境最差的情况下,上海半导体器件研究所能第一个研发成功CPU,充分体现出全所上下对科研工作的重视和科技人员努力拼搏的精神。在开发存储器和CPU的同时,我们还研发了电荷耦合器件(CCD),就是现在的数码照相机和数码摄像机中使用的核心集成电路芯片,以及太阳能电池和新的硅高频晶体管等产品。
  1973年,在研究所刚成立的情况下,我们还从大局出发,派出主要技术人员参加“上海市大规模集成电路调研组”,对当时美日欧先进国家大规模集成电路发展情况进行深入调查和分析,提出了二十余项技术攻关项目和相应对策。1974年3月14日,市科委和市国防工办联合在科学会堂召开了“上海市大规模集成电路及其基础材料会战大会”,出席的有全上海相关行业的七八十个单位近400人。正是在这次大会后,国家有关部委认识到大规模集成电路对国家未来发展的重大而特殊的意义,在当年的国庆节后,在北京召开了由国家计委牵头,有电子部、科学院、航天部、教育部等参加组织的、全国有关重点科研、高校、工厂及相关省市科研领导机关参加的“第一次全国大规模集成电路及其基础材料会战大会”,定下了国家发展规划。1975年11月和1977年3月,又分别在上海和贵州都云市召开了第二次和第三次全国大会。
  为了适应科研工作的需要,我所还从上海市和全国引进和借调近百名科技人才,并先后组建了器件研究室、可靠性和理化分析研究室、制版研究室、仪器仪表研究室、科技情报研究室,保留了原晶体管车间和金工车间。改造了制版研究室的场地,新建了器件研究室和可靠性理化分析研究室新楼。后来这些研究室还成了上海半导体整个行业的服务基地和质量认证基地。研究所成立初期,还处在“文化大革命”中,但我们充分信任广大科技人员,把他们视为科研工作中的关键力量。其中一大批科技人员更是在繁重的科研工作之余,利用业余时间每年都编撰和翻译出版了不少专业书籍和专业技术资料,在国内同行中产生了非常积极的影响。“四人帮”打倒后,根据党的知识分子政策,我们将大批中青年优秀科技人员提拔到所部和研究室的领导岗位上。与此同时,积极鼓励广大科技人员钻研技术,积极撰写论文,参加国内相关的各类学术活动,并从市科委争取到二个出国进修名额,将二位技术人员送到法国进修。选派学术水平较高的技术人员积极参与上海市和国家电子产业发展规划、标准制定等工作。有的技术人员还对我国集成电路的发展提出了很好的合理化建议,受到上海市领导和国家领导人的赞扬,上海《文汇报》和《人民日报》还作了报导。1978年,一位科技情报人员从美国专业杂志上看到集成电路表面钝化设备很先进,便向器件研究室领导建议所里组织研制。我们立即组织机械设计人员和专业技术人员合作,试制一举成功。二个月后,当美国马丁·马丽埃塔航空工业公司一位专家来所参观时,看到我们正在使用这台设备为太阳能电池和大规模集成电路进行表面钝化保护加工,感到非常惊讶。他说:“我们美国才刚刚开始使用这种设备,你们怎么也有了?!”并当即要向我所定购40000片3英寸的硅太阳能电池,并热情地将他们的3英寸硅太阳能电池样品赠送给我们。其实,当时国内还没有3英寸直径的硅单晶,也没有相应的工艺设备。我们很快将这种表面钝化设备投入生产,在全国半导体器件行业中一下子就推广开来,为我国半导体器件的质量和可靠性的提高发挥了非常大的作用。我们尊重知识、尊重人才,关心和爱护科技人员的积极性,解决他们的后顾之忧,是上海第一个提出为科技人员建造住房的科研单位。正因为如此,我们这样一个新建的应用研究所,才能在短短五六年时间就研发成功采用国际流行的、规范化的先进工艺技术、国内领先的MOS电脑CPU芯片,以及一大批科研成果和建立起一整套为行业服务的项目。上海冶金所、常州半导体厂、无锡华晶厂、上海无线电二十九厂等有关兄弟单位更是派出科技人员前来学习我们的工艺技术。(那时候,每个单位搞出来的技术创新、技术发明都是国家的、全民的共享财富。应该说这也是社会主义国家快速发展的一种非常有效的法宝。)对国内兄弟单位的先进技术,我们也派出对口技术人员前往虚心学习和取经。我们和北京大学电子仪器厂、清华大学微电子所、航天部七七一所、上海冶金所、华东计算机所和上海计算机所等单位都有着良好的合作关系。
  1980年,美国美洲银行考察团来上海考察,知道我们已经研制成功4KNMOS存储器,回国后不久,美国就解除了3英寸集成电路工艺设备对我国的禁运。1982年后,我国陆续引进了几条美国二手3英寸生产线设备。
  1980年,上级调我去上海市科研单位领导干部学习班学习。学习结束后,又分配我到新的工作岗位,我才离开了尽心尽职、倾注心血、为之奋斗了十多年的半导体行业。
  一位伟人说过:“人生易老天难老。”人生苦短,奋斗不易。如今已进入耄耋之年的我,看到我们国家在邓小平理论和三个代表思想的指引下,经过二十余年的改革开放,各项建设事业都取得了巨大的成就,国家的综合国力和人民生活有了质的大幅度提高。我国的国际地位和在国际事务中的作用日益突出。这次雅典奥运会,我国健儿更取得了史无前例的32枚金牌的辉煌成绩(与美国相比仅相差3枚),向国际社会表明:一个强大的中国正在和平崛起!看到祖国灿烂的今天和更加辉煌的明天,对于一个亲自参加过抗日战争、祖国解放战争的老兵和参加社会主义建设事业的我们这一代老人来讲,我们也是辉煌的、光荣的、自豪的,没有什么可遗憾的了。

知识出处

江北之骄(二)

《江北之骄(二)》

出版者:学苑出版社

本书收录54名专家学者的墨宝。这些文章体裁不一,内容各异,生动地再现了当代江北籍专家的理论风格和精神风貌。尽管他们的人生道路、专业领域不尽相同,但字里行间犹如碧空繁星熠熠闪烁,巍巍身影中散发出荡荡英气,那就是:敢闯敢立的开拓意识,求真务实的打拼精神,爱国爱乡的殷切情怀,正是有了这些精神,在事业上拼出一片新天地,为故乡赢得一片赞誉声。

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