應(yīng)運(yùn)而生 順勢發(fā)展
在風(fēng)景秀麗的北京元大都遺址公園北側(cè),一座挺拔的現(xiàn)代化建筑悄然矗立,金黃色的魏碑體大字將單位的名稱赫然鐫刻在園區(qū)大門一側(cè)的圍墻上。今年,是中國科學(xué)院微電子研究所建所50周年。在經(jīng)歷了若干個(gè)從無到有、從小到大的成長過程之后,幾代創(chuàng)業(yè)者心血澆灌的事業(yè)逐漸凝聚成一種對國家、對人民的莊嚴(yán)承諾:在國家需求中誕生,為共和國的明天而奉獻(xiàn)!
大量資料表明,這個(gè)單位的誕生、成長,與共和國科學(xué)技術(shù)事業(yè)的發(fā)展有著某種必然的歷史機(jī)緣。
上世紀(jì)40年代末,國際上半導(dǎo)體學(xué)科開始興起,并逐漸發(fā)展成為一個(gè)完整的電子工業(yè)體系。我國于1956年制定的國家十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃將半導(dǎo)體學(xué)科列入其中。
中國科學(xué)院應(yīng)用物理所緊跟世界前沿技術(shù)和國家科技發(fā)展目標(biāo),于當(dāng)年開始著手研發(fā)半導(dǎo)體高頻晶體管。處于建國初期的新中國嚴(yán)重缺少技術(shù)儲(chǔ)備,在王守武、王守覺和林蘭英等專家的直接指導(dǎo)、參與下,于1958年研制出百兆的高頻合金擴(kuò)散晶體管。這項(xiàng)突破性的科研成果,填補(bǔ)了國內(nèi)沒有半導(dǎo)體晶體管的空白,為研制晶體管計(jì)算機(jī)整機(jī)奠定了基礎(chǔ)。
1958年,黨中央和國務(wù)院作出了研制“兩彈一星”與半導(dǎo)體晶體管計(jì)算機(jī)的重大戰(zhàn)略決策。并將此項(xiàng)任務(wù)交給了國內(nèi)唯一擁有該項(xiàng)技術(shù)的中國科學(xué)院應(yīng)用物理所。1958年8月,為研制109計(jì)算機(jī),我國第一個(gè)半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠成立,命名為109廠,作為電子計(jì)算機(jī)、電子裝備等系統(tǒng)半導(dǎo)體器件和集成電路研制生產(chǎn)中試廠。109廠在其成立、發(fā)展的歷程中,承擔(dān)了大量重點(diǎn)任務(wù),研制生產(chǎn)的半導(dǎo)體器件和集成電路,大范圍的應(yīng)用于我國大型計(jì)算機(jī)和各類電子設(shè)備中。全廠干部職員團(tuán)結(jié)一心、艱苦奮斗、勤于學(xué)習(xí)、勇于探索,攻克了許多技術(shù)難關(guān),填補(bǔ)了諸多空白,為共和國的半導(dǎo)體事業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
109廠建廠初期,半導(dǎo)體專業(yè)人才匱乏,僅有從美國歸來的王守武、林蘭英和國內(nèi)的王守覺等幾名專家和極少數(shù)科技骨干,更沒有生產(chǎn)半導(dǎo)體晶體管的技術(shù)工人。針對此種狀況,中國科學(xué)院一方面向提出申請,調(diào)來一批部隊(duì)復(fù)員轉(zhuǎn)業(yè)軍人,作為工廠的骨干隊(duì)伍;另一方面,將從地方招收的一批初中高中畢業(yè)生送到在北京西苑新創(chuàng)辦的科技學(xué)校,進(jìn)行短期培訓(xùn)。以這兩部分人員為基礎(chǔ),組建成近200人的109廠。從建廠到1960年10月,僅用了兩年時(shí)間,就圓滿達(dá)成目標(biāo),共研制生產(chǎn)了合格的鍺二極管、三極管計(jì)12個(gè)品種、14.5萬多只,為“109乙”機(jī)進(jìn)行組裝調(diào)試提供了重要保證,為新中國第一臺(tái)鍺晶體管計(jì)算機(jī)“109乙”機(jī)的研制成功作出了重要貢獻(xiàn)。
1959年,中央首長、賀龍、陳賡、張愛萍等先后兩次視察109廠。109廠的主要工程技術(shù)負(fù)責(zé)人受到當(dāng)時(shí)副主席、國防部長彭德懷元帥的親切接見,并一起合影留念。中國科學(xué)院院長郭沫若贊賞說:“有了109(廠),中國就(開始)有半導(dǎo)體事業(yè)了?!钡年P(guān)懷和院領(lǐng)導(dǎo)的肯定,使109廠科學(xué)技術(shù)人員和職工深受鼓舞,更加堅(jiān)定了出色完成國家任務(wù)的決心。
在經(jīng)歷了三年自然災(zāi)害困難時(shí)期之后,1963年,張勁夫副院長來廠檢查工作,決定將109廠的人員編制擴(kuò)充至600人。當(dāng)年,109廠從多所高等學(xué)校吸收了50余名半導(dǎo)體專業(yè)畢業(yè)生充實(shí)科技隊(duì)伍。此批科技骨干的加入,緩解了工廠人才嚴(yán)重缺乏的狀況,壯大了技術(shù)力量,而且促使工藝技術(shù)獲得了提高,催生了許多改革和創(chuàng)新,推進(jìn)了新工藝設(shè)備的研制和應(yīng)用。
“109乙”機(jī)于1965年5月研制成功并通過國家級(jí)鑒定,它是我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、自行研制的大型通用鍺晶體管計(jì)算機(jī)。作為與計(jì)算所的合作成果,該機(jī)的研制成功榮獲1978年全國科技大會(huì)獎(jiǎng)及中國科學(xué)院重大科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)?!?09丙”機(jī)于1967年9月研制成功并通過國家級(jí)鑒定,它是我國第一臺(tái)硅晶體管計(jì)算機(jī)。這兩種計(jì)算機(jī)的研制成功,標(biāo)志著我國計(jì)算機(jī)事業(yè)進(jìn)入了新的發(fā)展階段。
上世紀(jì)50年代末,中國科學(xué)院受國家相關(guān)部委的委托,研制生產(chǎn)專用的微型數(shù)字計(jì)算機(jī),科學(xué)院決定從計(jì)算所、物理所、電子所等單位抽調(diào)力量組建“156”工程處(后為航天航空工業(yè)部771研究所)。該項(xiàng)任務(wù)得到了中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的全力支持。1965年8月8日,中國科學(xué)院在科學(xué)會(huì)堂召開關(guān)于“156”工程研制工作和“156”工程后方建設(shè)的專題會(huì)議,由張勁夫親自主持。會(huì)議對整個(gè)工程進(jìn)度的要求是:1966年研制出“156”模型機(jī),1967年完成初樣,1968年完成正樣,1969年開始批量生產(chǎn)8臺(tái)。
在前期籌備的基礎(chǔ)上,1965年8月,109廠集中組織力量投入這項(xiàng)任務(wù)。在4個(gè)多月的連續(xù)奮戰(zhàn)后,1965年12月28日,109廠提前完成了第一臺(tái)模型機(jī)所需的集成電路和晶體管芯片等任務(wù),向“156”工程處提供了10個(gè)品種混合電路1000多塊、硅晶體管管芯2000多個(gè)。
1966年8月,我國第一臺(tái)自行設(shè)計(jì)、用于空間技術(shù)的集成電路計(jì)算機(jī)研制成功,國慶節(jié)前向國務(wù)院報(bào)喜,得到了周恩來總理的表揚(yáng)。為了使整機(jī)能承受太空環(huán)境考驗(yàn)(-45℃~ +85℃溫度范圍)和貯存5年的要求,技術(shù)人員做了許多試驗(yàn),于1967年開始提供整機(jī)用電路。到1970年8月,109廠共完成了8臺(tái)“156”計(jì)算機(jī)所需的混合單塊集成電路3萬余塊及晶體管芯片4萬余個(gè)。與此同時(shí),受中國科學(xué)院自動(dòng)化所委托,為541機(jī)研制和生產(chǎn)了NPN平面型低頻功率開關(guān)管、閘流管等器件。
1967年10月至1975年7月,是109廠完成國家任務(wù)最多的階段,先后為十幾個(gè)工程任務(wù)研制生產(chǎn)晶體管DTL低速集成電路、TTL中速集成電路、低頻引信集成電路、TTL-F系列低功耗電路、STTL-E系列高速集成電路、ECL-D系列超速集成電路等產(chǎn)品,為這些國家重點(diǎn)工程任務(wù)的順利完成作出了重大貢獻(xiàn)。
1975年8月,國務(wù)院下達(dá)了“757”工程任務(wù)?!?57”工程是每秒運(yùn)算千萬次的大型向量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。中國科學(xué)院計(jì)算所承擔(dān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研制及有關(guān)課題的研究工作,109廠主要承擔(dān)“757”工程主機(jī)運(yùn)控部分及外部設(shè)備所需的超高速ECL-D系列和高速STTL-E數(shù)字邏輯集成電路的研制生產(chǎn)任務(wù)。在“757”工程的攻關(guān)中,109廠建立了一套穩(wěn)定而成熟的制造超高速集成電路工藝技術(shù)。到1980年底,為“757”計(jì)算機(jī)研制生產(chǎn)了30多個(gè)品種、共30余萬塊ECL和TTL集成電路。ECL-D系列超高速數(shù)字邏輯集成電路1978年獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和中國科學(xué)院重大科研成果獎(jiǎng)。
為適應(yīng)生產(chǎn)的要求,必須不斷對集成電路的研制生產(chǎn)設(shè)備做革新完善,以推動(dòng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。1966年,109廠與上海光學(xué)儀器廠合作,研制成功我國第一臺(tái)65型接觸式光刻機(jī),由上海無線電專用設(shè)備廠進(jìn)行生產(chǎn)并向全國推廣,該機(jī)于1978年榮獲中國科學(xué)院重大科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)。同年,109廠與上海無線廠合作,在國內(nèi)首先研制成功超聲波鋁絲壓焊機(jī),由上海無線廠抽調(diào)人員成立了上海超聲波儀器廠生產(chǎn)該機(jī)器供應(yīng)全國。1969年,109廠曾與丹東精密儀器廠合作,研制成功全自動(dòng)步進(jìn)重復(fù)照相機(jī),套刻精度達(dá)3微米,后由北京700廠批量生產(chǎn),供應(yīng)全國使用。
1973年,109廠與北京建筑材料設(shè)計(jì)院、安徽蚌埠進(jìn)化設(shè)施廠聯(lián)合研制成功一套(共12種)潔凈度達(dá)100級(jí)的半導(dǎo)體集成電路生產(chǎn)線專用局部空氣凈化設(shè)備,1974年投入到正常的使用中。這是我國第一臺(tái)用于半導(dǎo)體器件生產(chǎn)的專用進(jìn)化設(shè)施,在國內(nèi)沒有大面積凈化廠房的年代,這套設(shè)備對我國半導(dǎo)體事業(yè)的發(fā)展起到了巨大作用。該設(shè)備于1978年榮獲全國科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)和中國科學(xué)院重大科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)。
從上世紀(jì)50年代到80年代,109廠為上海元件五廠、山東濟(jì)南半導(dǎo)體廠、陜西西安“324”工程、“156”工程、河南新鄉(xiāng)713廠、北京半導(dǎo)體器件廠、錦州半導(dǎo)體廠、重慶儀表四廠、湖北襄樊市半導(dǎo)體廠等單位培養(yǎng)、輸送了大批優(yōu)秀人才,有效地推進(jìn)了國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
上世紀(jì)80年代中葉,我國國內(nèi)已經(jīng)確立了改革開放、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展三步走的戰(zhàn)略方針,進(jìn)入從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的歷史階段。抓住機(jī)遇,深化改革,從舊有體制中脫穎而出,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的加快速度進(jìn)行發(fā)展,成為國立研究、應(yīng)用機(jī)構(gòu)的必然選擇。
1985年12月,經(jīng)中國科學(xué)院決定,并報(bào)國家科委批復(fù),109廠和半導(dǎo)體所、計(jì)算所等研制大規(guī)模集成電路部分相關(guān)的單位合并,成立中國科學(xué)院微電子中心。
微電子中心成立以來,長期面向國家微電子領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展的重大科學(xué)技術(shù)需求,進(jìn)行微電子學(xué)、超細(xì)微和超薄技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助集成電路設(shè)計(jì)研究;承擔(dān)和完成了多項(xiàng)國家重點(diǎn)項(xiàng)目,獲得國家、中國科學(xué)院和其他部級(jí)成果數(shù)十項(xiàng);成為微電子科技領(lǐng)域一個(gè)無法替代的科研基地和知識(shí)、技術(shù)創(chuàng)新的重要源頭,為我國微電子及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)。其間,中心根據(jù)中國科學(xué)院部署,進(jìn)行大膽改革,使科研、生產(chǎn)體制逐漸轉(zhuǎn)變,使單位煥發(fā)了新生。
1992年1月18日~2月21日,在視察武昌、深圳、珠海、上海等地時(shí),發(fā)表著名的“南方談話”,把我國的改革開放和現(xiàn)代化建設(shè)推進(jìn)到新的階段。我國自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展面臨巨大的歷史機(jī)遇和挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院于1992年6月20日,向國務(wù)院報(bào)送《關(guān)于中國科學(xué)院做綜合配套改革的匯報(bào)提綱》,國務(wù)院于1993年2月15日正式批準(zhǔn)該方案,科學(xué)院的改革從單項(xiàng)改革推進(jìn)到了綜合配套、全面系統(tǒng)改革的新階段。
在這種歷史背景下,微電子中心在吳德馨主任和黨政領(lǐng)導(dǎo)班子的帶領(lǐng)下,決定進(jìn)一步深化管理改革,1992年8月,通過了微電子中心管理改革方案,10月,中科院研究所改革試點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組對改革方案批復(fù)同意實(shí)施,并指出:“對你們充分認(rèn)識(shí)到加快改革步伐的必要性與迫切性,主動(dòng)站在改革的前列的精神表示支持?!辈⑾M㈦娮又行脑诟母镞^程中“解放思想,大膽改革,勇于創(chuàng)新”。
此次管理改革的主要措施是:實(shí)行內(nèi)部技術(shù)和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)責(zé)任制,進(jìn)行成本核算,改革內(nèi)部分配制度,調(diào)整理順運(yùn)行機(jī)制,優(yōu)化隊(duì)伍結(jié)構(gòu);健全公平競爭的聘任制;建立高效率科研、生產(chǎn)的管理體系。
經(jīng)過幾年的改革,微電子中心全面和部分超額完成了各項(xiàng)“八五”科技攻關(guān)任務(wù),承擔(dān)國家和科學(xué)院攻關(guān)任務(wù)共42項(xiàng),獲科研成果獎(jiǎng)31項(xiàng),其中國家重大技術(shù)裝備一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(參加單位),院科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)4項(xiàng),三等獎(jiǎng)5項(xiàng);產(chǎn)品研究開發(fā)與生產(chǎn)全面贏利,經(jīng)濟(jì)效益逐年上升;基本建設(shè)和技術(shù)改造取得新成就。
管理改革取得的巨大成功使微電子中心總實(shí)力明顯地增強(qiáng),精神面貌煥然一新,對我國微電子研究、開發(fā)和生產(chǎn)等方面都作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn),也為中心成為首批進(jìn)入知識(shí)創(chuàng)新工程試點(diǎn)單位打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1999年7月16日,中科院發(fā)文《關(guān)于微電子中心知識(shí)創(chuàng)新工程試點(diǎn)方案的批復(fù)》,批準(zhǔn)微電子中心首批進(jìn)入知識(shí)創(chuàng)新工程試點(diǎn)單位。從此,微電子中心真正開始啟動(dòng)知識(shí)創(chuàng)新試點(diǎn)一期工程。
按照中國科學(xué)院對知識(shí)創(chuàng)新工程的總體要求,微電子中心對科研項(xiàng)目布局進(jìn)行了調(diào)整并再次實(shí)施了機(jī)關(guān)管理機(jī)構(gòu)的改革,在服務(wù)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)制、人員分流等方面做了大量的工作。
此后的幾年中,作為中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程的試點(diǎn)單位,微電子中心依照國家和行業(yè)發(fā)展的需求再次對研究方向進(jìn)行了凝練,主要在以下七個(gè)方面取得了進(jìn)展:一是深亞微米集成電路關(guān)鍵工藝技術(shù),通過試點(diǎn)研究,形成一組具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并規(guī)范化的新工藝模塊。如金屬硅化物,薄柵氧化等主流工藝模塊,為國家急需的高檔專用集成電路開發(fā)服務(wù)。二是特種SOI/CMOS集成電路技術(shù)。該項(xiàng)目利用研究成功的特種集成電路設(shè)計(jì)與制造技術(shù),研制出一批特種專用集成電路,滿足了國內(nèi)多方面的需要。三是基于“IP”庫的專用集成電路設(shè)計(jì),通過該項(xiàng)目的研究,建成基于0.5/0.35m IC工藝的IP庫,掌握基于“IP”庫的ASIC設(shè)計(jì)方法,面向用戶,設(shè)計(jì)開發(fā)出通訊、計(jì)算機(jī)外設(shè)及家電等領(lǐng)域內(nèi)急需的十萬到百萬門規(guī)模的專用集成電路,在設(shè)計(jì)周期上實(shí)現(xiàn)了與國際接軌。四是高性能專用集成電路設(shè)計(jì)。通過該項(xiàng)目的實(shí)施,研究成功高性能IC設(shè)計(jì)方法及單元庫,并按照每個(gè)用戶需求,設(shè)計(jì)開發(fā)高性能DSP芯片及其他 專用IC芯片。五是深亞微米微細(xì)加工技術(shù)。該項(xiàng)目研究成功成套亞50nm的微細(xì)加工技術(shù),并成功應(yīng)用到納米尺度CMOS器件、新結(jié)構(gòu)化合物半導(dǎo)體器件、毫米波器件及聲表面波器件的研制。研究成果獲得國家發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一、二等獎(jiǎng),對提高我國top-down 納米加工的國際影響力有重要意義,同時(shí)對構(gòu)建我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)納米加工專利庫奠定了良好基礎(chǔ)。六是化合物半導(dǎo)體器件與電路。該項(xiàng)目利用研制成功的光通信用化合物半導(dǎo)體器件與關(guān)鍵功能集成部件,為光纖通信和無線通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。七是微電子新設(shè)備和新技術(shù)的研究,推廣“八五”和“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)有關(guān)深亞微米刻蝕技術(shù)的成果并堅(jiān)持自主創(chuàng)新之路,不斷研發(fā)先進(jìn)的等離子體微細(xì)加工(ICP / PECVD / SPUTTER等)新設(shè)備和新技術(shù),為我國半導(dǎo)體與集成電路的科研生產(chǎn)服務(wù)。
1993年,中央政治局委員、國務(wù)院副總理在中國科學(xué)院院長周光召等領(lǐng)導(dǎo)同志的陪同下,視察了微電子中心,并題詞:“艱苦創(chuàng)業(yè)成果多,再接再勵(lì)志氣高,科技產(chǎn)銷結(jié)合緊,開拓前進(jìn)路益寬。”他勉勵(lì)微電子中心要發(fā)揮科研、生產(chǎn)相結(jié)合的優(yōu)勢,進(jìn)一步面向市場,加速科技成果的轉(zhuǎn)化,為我國的微電子事業(yè)作出新的貢獻(xiàn)。