“中国芯”与中科院半导体所
——回忆我所半导体专用设备的研制工作
半导体研究所高工 刘大白 2016年11月
震惊世界的中国制造“神威-太湖之光”超级计算机成功出世，投入使用，成为全球超级计算机500强榜单的第一位！让世界再次瞪大了眼睛，让华夏儿女心花开放。撑起整个超级计算机系统靠的就是那颗全部由中国自己制造的中国芯。它把260个运算核心集成在25平方厘米，这需要多少晶体管构成大规模集成电路和超大规模集成电路来完成！制造大规模集成电路和超大规模集成电路，需要极精密的，微、纳米级的半导体专用设备，要集光、机、电一体化的高精尖技术。而这方面的技术，过去（甚至现在）西方国家尤其是最发达国家对我们都严密封锁禁售禁运。我国完全是从零开始，自力更生自己研制。而作为从事这方面技术研究的专业单位之一——中科院半导体所，毫无疑问地对“中国芯”有着重要的贡献！与“中国芯”紧密相连。
回顾这项工作所经历的几十年奋斗历程，中国从零开始走到今天的高端芯片，不由感叹万千。
改革开放的第二年，1979年我们国家就成立了“国务院电子工业振兴办公室”，全力统一规划国家的电子工业。各省市随之成立了相应的组织并开展工作。如北京市成立了“北京电子工业振兴办公室”。在中科院的领导下，我们半导体所也成立了由器材处处长，科技处处长和我本人（我当时还在实验室工作）组成的半导体专用设备研制领导小组，工作直接向负责这方面工作的副所长刘大明同志汇报，重要工作还必须向黄昆所长汇报由他亲自拍板。
当时是以我们半导体所牵头，和国内有关单位联合，分工合作共同攻关完成任务。半导体所从工艺使用上提出要求，做出实验，组织大家在专家指导下进行方案论证，最后确定方案。通过中科院上报给“国务院电子工业振兴办”批准立项的半导体专用设备项目主要有：
1,0.5微米投影光刻机
2，64K图形发生器
3，双束外延机
4，离子注入机
5，干法刻蚀机
6，软X射线曝光机
7，制版机
8，高真空蒸发台
9，反应离子刻蚀机
10，分子束外延机
上述每台设备在当时的研制费用都在几百万元到几千万元，经费来源部分由中科院给，大部分向“国务院电子振兴办”争取。每项工作从立项到方案论证都在黄昆、刘大明、林兰英、王守武、王守觉的参加指导下进行，有的项目还请外所专家王大珩、洪朝生等参加指导。在他们的引导下，集中了广大科技工作人员的智慧，经过艰苦奋斗完成了研制工作。设备全部通过鉴定投入使用。软X射线曝光机和干法刻蚀机还得了院、部级成果奖。
在这里，要特别感谢参加项目研制的所有单位，没有他们的工作贡献，专用设备的研制工作是不可能按时完成的。当时参与的主要单位有：北京电工所，北京自动化所，上海光机所，长春光机所，沈阳金属所，核工业部（二机部）401所，一机部无锡化工所，一机部长沙48所，四机部708厂（成都），四机部4503厂（宝鸡），上海曙光厂，杭州电子管厂，浙江大学光仪系等。当然还应铭记为此付出艰苦劳动而不留下姓名的许许多多科技人员和工人师傅。
从那时开始，设备的研制精益求精，而且一代一代的往下做，我跟随它走过了许多难忘的岁月！从立项开始，我每年几乎有三分之一的时间到外地合作单位去了解项目的进展情况，组织各参加单位一起协调工作进度，交流各自负责的工作情况，从而提出技术上的相互配合……。有时还需要住下来参加工艺实验。有一次我和杨沁清同志在浙江大学住了一周时间作光刻工艺，当时我的两个孩子尚小，在“文革”中受迫害的父亲双目失明有病在身更需要我照顾，而我的丈夫又在美国做访问学者，我只能设法克服自己的困难，不能影响工作。后来浙大和杭州电子管厂的技术工作会议在杭州召开，请了院领导，老科学家王大珩到会指导，当时的所长王启明院士也到会，工作非常紧张忙碌，我因此患了急性阑尾炎，住进当地医院。我所参加会议的范凤金同志和浙大光仪系的一位研究生轮流守护我一整夜，他们的爱心让我感动并铭记终生。我不得不在第二天会议没结束就随王大珩乘飞机回北京继续治疗。
那时老领导、老科学家们对半导体专用设备研制工作的倾心热情，鼓励我们不畏困难的教诲更令人难忘。记得有一年寒冬大雪天，分子束外延机的技术讨论会在沈阳金属所的研制现场开，想请林兰英先生到会指导，她不顾年事已高欣然顶着严寒前往。还记得有一次我和刘大明副所长，何文彦处长去长春光机所出差，只安排了一天时间，干完工作到街上吃饭，不料满大街的店铺全关门了。找不到吃饭的地方，也不舍得去找酒店住，刘大明所长提议：咱们坐便宜的“苏安-2号”小飞机回北京家中吃晚饭吧！结果上了飞机一看，那架飞机小的只能坐几个人，上面实际没有坐椅，就是一个统舱。再后来，还听说这架飞机在沈阳机场出了事故，想想还真有些后怕！如今回忆过往的工作，一些情景历历在目，对共过事的老一辈和同辈更是觉得感情难舍。
光阴荏苒，到了1986年国家各项政策更加开放，中国与世界接轨，明确提出政府必须转变职能，许多工作应该交给行业协会去做(那时还没有到成立公司的地步)。北京电子办领导有一次在会上开玩笑说：“你们半导体所是中科院在京单位，吃北京的喝北京的，应对北京有贡献才行……”。实际上，我们半导体所还真对北京市作出了不小的贡献。比如，半导体所就牵头在北京电子办的支持下，联合同行业单位注册成立了两个具有法人资格的行业协会，即：“北京半导体专用设备协会” 和“北京传感器协会”。协会的理事长分别由中科院电工所的副所长杜友让，和中科院声学所所长关定华院士担任。我任设备协会的秘书长，传感器协会的常务副秘书长。协会没有专职工作人员，也没有经费，两个协会都挂靠在我们所，由我们所提供工作条件。因此，所有同行业单位和北京市有关领导对我们所都很感激和称赞！协会作为政府和企业之间的桥梁和纽带，联合企业做大做强，也确实起了很大的作用。1988年瑞士一家电流传感器公司欲与北京市搞合作。北京电子办提议：由北京传感器协会协调北京具有做电流传感器技术优势的单位组成一个实体，让这个实体出面与瑞士方谈合作。于是我们北京传感器协会的理事单位经过充分讨论，出资组建并注册了“北京霍尔传感器联合公司”，由我做法人代表并出任公司总经理。联合公司出面与瑞士方谈判，顺利的注册了“中瑞合资北京莱姆公司”，该公司的电流传感器生产线就就建在北京七0一厂（七0一厂是北京霍尔传感器联合公司的董事长单位），实际上是给北京“七0一厂”引进了外资和技术，从而提升了北京的电子工业，以实际行动给北京市做出了贡献。
回忆起来那个年代，让我最难忘的，体会最深的是：
1.没有我国政府的统一指挥调度，集中全国的力量，就没有今天的进步。
2.没有老一代领导和老一代科学家的高瞻远瞩并带头全身心地部署参与科研工作，就没有今天的成果。
3.我们这一代科技人员的确是不讲条件、艰苦奋斗的一代。
谨以此文，感念老一辈科学家，老一辈领导和我同时代的科技工作人员。