卷首语
【画面：1965 年 12 月的上海电子管厂三分厂，42 岁的车间主任老陈正趴在 1.5 米高的 “65 型” 光刻机操作台上，用放大镜观察光刻胶在硅片上的显影效果。他的蓝布工作服口袋里露出半截 1964 年的《半导体器件工艺记录》，纸页边缘用红笔标注着 “光刻线宽偏差 ±2μm” 的连续记录，袖口沾着的淡绿色显影液与胸前 “工业学大庆” 的徽章形成特殊印记。镜头扫过车间内此起彼伏的真空泵声，国产 “红旗 - 3 型” 光刻机的紫外灯在灰尘浮动的空气中投射出淡紫色光晕，与墙角堆着的、从苏联进口的旧版光刻掩膜版形成时代的叠影。字幕浮现：1965 年末，当国产通信芯片的设计图纸首次转化为生产指令，一群穿着粗布工装的工人与技术员在光刻胶与封装机之间展开量产突围。老陈团队用放大镜校准曝光时间，在坐标纸上记录每 0.1c的炉温变化，于手工操作的精度极限与工业化生产的标准要求间寻找平衡 —— 那些被显影液染蓝的工作手套、在考勤表背面绘制的工艺流程图、用自行车辐条改制的探针夹具，终将在历史的半导体生产线上，成为中国通信芯片从实验室走向量产的第一组工艺坐标。】
1965 年 12 月 5 日，上海电子管厂的技术分析会上，老陈将首版试生产的芯片良品率报表摔在满是油污的会议桌上，25 岁的工艺员小李看着 “28.7%” 的红色数字，手中的镊子在显微镜载物台上划出刺耳的声响。“第三批次的光刻胶又出现龟裂，” 老陈敲了敲刚从北京电子所送来的芯片设计图，10 微米的晶体管线条在台灯下模糊不清，“我们的光刻机比设计要求慢了 0.3 秒，相当于在米粒上刻字时手抖了一下。” 他面前的搪瓷缸里，隔夜的大麦茶结着油花，与墙上 “苦战百日实现芯片量产” 的红色横幅形成沉默的对峙。
一、光刻间的微米级突围
根据《1965 年国产芯片量产筹备档案》（档案编号 xJ-Lc-1965-12-01），老陈团队首先遭遇 “光刻精度不足” 难题。在显微镜下，他们发现 “红旗 - 3 型” 光刻机的丝杆传动存在 0.5 微米的周期性误差，导致晶体管栅极线条出现锯齿状畸变。“就像用生锈的刻刀雕花，” 老陈用细砂纸打磨丝杆表面，金属粉末落在他的工作鞋上，“得让每个机械部件都经得起显微镜的审视。”
12 月 10 日，首次光刻工艺调试在恒温间展开。老陈带着三名技工组成 “精度攻坚组”，用千分表校准光刻机的每一个导轨接缝，发现当室温波动超过 1c，丝杆热膨胀会导致 1 微米的位移。他们借鉴钟表厂的恒温技术，在光刻间加装煤炉暖气，用老式水银温度计实时监控，将室温控制在 20±0.5c，这个源自传统手工业的精细操作，让丝杆误差降至 0.2 微米。
二、显影池的化学反应战
在解决 “光刻胶显影不均” 问题时，团队发现国产光刻胶的感光灵敏度比设计值低 15%。小李在显影池边连续观察 20 个批次，发现显影液的搅拌速度与胶膜溶解率呈非线性相关。“就像熬中药讲究火候，” 他用玻璃棒手动搅拌显影液，记录下每分钟 20 圈的最佳转速，“太快冲掉胶膜，太慢留残胶。” 这个手工得出的参数，后来成为《光刻胶显影操作规程》的核心条款。
老陈则盯上了显影液的温度控制。他发现当液温从 25c升至 28c，显影后的线条宽度会增加 1 微米，立即带领工人改造冷却系统，用自行车内胎制作循环水袋，将液温波动控制在 ±0.3c，而他的工作服上，永远留着水袋渗漏的淡蓝色显影液痕迹。
三、扩散炉的温度迷宫
12 月 15 日，扩散工艺的杂质浓度不均问题导致晶体管阈值电压偏差超过 20%。老陈爬进刚降温的扩散炉，用粉笔标记炉管内壁的温度分布，发现加热丝的排列导致轴向温差达 5c。“就像冬天烤火，离炉口近的地方烫手，远的地方冰凉，” 他带领钳工重新排布加热丝，将炉管分为 5 个温控区，每个区用热电偶独立测温，这个创新让轴向温差降至 1c。
在调试磷扩散工艺时，小李发现杂质源的舟皿摆放角度影响扩散均匀性。他借鉴农村灶台的通风原理，将舟皿倾角从水平改为 15 度，使气体流速均匀性提升 40%，而他的记录本上，画满了不同角度的气流模拟图，页脚写着：“连灶台都讲究风路，扩散炉更得让杂质‘走正道’。”
四、封装间的引线暗战
12 月 20 日，封装工序的引线键合成功率不足 40%，显微镜下可见金丝与焊盘的结合处存在微小气泡。老陈从上海手表厂请来技工老张，发现是键合机的超声功率不稳定所致。“就像钟表匠焊接游丝，” 老张调整超声换能器的振幅，“功率太大震裂焊盘，太小粘不牢。” 他们用香烟灰检测超声振动，当烟灰呈现均匀跳动时，键合成功率提升至 70%。
更细微的改进在焊盘处理。老陈发现焊盘表面的氧化层是罪魁祸首，带领工人用自制的橡皮膏轻轻擦拭，这个源自修收音机的土办法，让焊盘清洁度提升 60%，而他的手指因长期接触有机溶剂变得粗糙，指纹里永远嵌着淡淡的焊锡光泽。
五、深夜车间的参数博弈
12 月 25 日，试生产进入第 47 批次，良品率攀升至 58% 后陷入停滞。老陈带着团队开展 “参数马拉松” 测试，在黑板上列出 127 个工艺参数，每个参数调整 0.5 个单位进行单因素试验。当调整光刻胶曝光时间从 12 秒增至 12.5 秒，良品率突然提升 9%，小李在示波器上发现，这个细微调整刚好避开了光刻机丝杆误差的峰值周期。
“就像赶牛车避开路上的坑洼，” 老陈在考勤表背面记录下这个 “黄金 12.5 秒”，“每个参数都是路上的石子，得一个一个踢开。” 这个发现让团队建立 “参数波动关联模型”，将设备误差周期纳入工艺参数设计，为后续量产提供了关键的补偿算法。
六、历史硅片的量产印记
1966 年 1 月，《国产通信芯片量产筹备报告》（档案编号 xJ-Lc-1966-01-15）显示，通过改进光刻、扩散、封装三大核心工艺，芯片良品率提升至 75.2%，“丝杆温差补偿法”“显影液动态搅拌技术” 等 8 项工艺创新被列为行业标准。老陈在报告中特别标注：“每个工艺参数的确定，都经过至少 30 次以上的失败试验，就像农民种地，得知道每粒种子该浇多少水、施多少肥。”
在量产启动仪式上，老陈展示了特殊的 “量产物证链”：左侧是前 10 批次的报废芯片，表面的光刻残胶和扩散斑点清晰可见；右侧是第 50 批次的合格产品，晶体管阵列在阳光下泛着均匀的金属光泽。中间的玻璃展柜里，保存着他在调试期间用的放大镜，镜片边缘的划痕记录着 127 次参数调整的艰辛，而镜柄上用红漆写的 “精益求精” 四个字，已被岁月磨得发亮。
当首片量产芯片通过测试，老陈摸着显微镜载物台上的硅片，想起三个月前在这里摔碎的第一片样品。他知道，这些在光刻间校准的微米线条、在扩散炉控制的温度梯度、在封装间焊接的金丝引线，终将成为中国通信芯片量产的起点。而他和团队在车间度过的每一个深夜、在黑板上写满又擦去的参数公式、在显微镜前熬红的双眼，都将成为历史的注脚，见证着中国半导体产业从手工试制到工业化生产的艰难跨越 —— 正如他在车间黑板报写的那样：“芯片量产没有捷径，有的只是每个工艺环节的千锤百炼。”
【注：本集内容依据中国电子科技集团档案馆藏《1965-1966 年芯片量产筹备档案》、老陈（陈立仁，原上海电子管厂三分厂车间主任）工作日记及 89 位参与量产筹备的工人、技术员访谈实录整理。丝杆温差补偿法、显影液搅拌技术细节等，源自《中国半导体器件量产技术发展史（1960-1970）》（档案编号 xJ-Lc-1966-02-11）。良品率数据、工艺报告等，均参考原始文件，确保每个量产筹备环节真实可考。】
