李强：“如果你确定这是唯一的办法，那就把问号改成句号。”
黄昆：“好，怎么连线，要计算机设计师介入，嘿，我们这是要把一台计算机设计在一块硅片里呢！七百多个晶体管，这不就是嘛。而且我这还没到发挥出设备的全部极限的地步，这机器的极限是可以做出宽0.1毫米的三极管核心来。”
李强：“这东西也别叫硅片了，就叫……芯片吧。”
……
“余老师，您是印刷电路的专家，我需要在硅片上，把两个元器件用导线连接起来，也就是组件内部连接。”
定下神之后，黄坤把半导体实验室，不，复旦电子系能找到的几位老师都找了过来，现场解决工程设计问题。
“天津电子集团是印刷电路的老大，他们总喜欢做一些很小的电子消费品，”电气系的余老师说道，“不过，你要的这种内部连接也不难办，在硅片上刻槽，然后搞铜离子沉积，就可以沉积出一条铜质的薄膜线条。”
黄昆：“余老师，薄膜金属线条最窄能做到多细？”
“大概，0.2毫米吧。”
黄昆点点头，李强却摇摇头：“现在就……先用着0.2毫米吧，200微米。余老师，您能保证未来开发出新的沉积技术，让它的线宽越来越小吗？”
“能，但是我要组个实验室搞这方面的研究。”
李强：“从现在起，你的实验室成立了。”
“李局长，计算机的元件不只是晶体三极管和二极管，还有其他的呢，至少电阻电容电感这三大元件是跑不了的。”
黄昆还把谢希德喊过来了，谢希德提出了这个问题。
黄昆：“难道说我们要在硅片四周安排一圈插槽，竖着安排一些电阻？”
谢希德：“算了，我也听说手工装配计算机很费工时，试试看做到硅片，不，芯片里面去吧。”
黄昆：“先解决电容，我知道怎么做，电容就是两层导体夹一层绝缘体，可以在硅衬底内部，表面或者金属层之间产生。”
谢希德：“电容做出来了那电感也有了。电阻……”
黄昆：“在芯片里头弄出电阻的方法不止一种，毕竟是个玩意都有电阻，就是不知道选哪个方法好。”
……
“李老大，希德，还有一个问题。”
黄昆突然想起了什么。
“我前天第一次试生产的时候，光刻到硅片上的晶体管并不是个个都有效的。如果芯片里面有一个晶体管是刻坏了的，那岂不是整块芯片都失效了？”
谢希德：“上电计算机设计中心的人好像搞出了容错电路。”
黄昆：“设计中心的人现在没空过来。”
李强：“别急，迟早你们会把晶体管计算机的电路设计室给吞并了。不过，现在你们先做几个简单的嘛。”
……最后黄昆打开电子教科书，选了两个功能：第一个功能是正弦波生成器，做一块模拟芯片来实现这个功能，只需在芯片上刻6个晶体管；第二个功能是4位数的加法器（半加器），这个要安排二十多个晶体管。
由于每块“芯片”的晶体管数很少，所以黄昆把设计图纸搞出来之后，复制粘贴，一次性在一块单晶硅上画拉出10块一模一样的芯片。进光刻机、全套工序出来之后，只要有一块芯片功能正常，试验就算成功。
上面这些头脑风暴、画图纸连线的工作也不简单，况且李强的这个想法还有不少说大不大说小不小的细节问题要补全。一天又一天过去，当一切都准备妥当的时候，已经是1958年1月31日了。黄昆把切割下来的芯片接线封装，插到临时现制作的检测电路上面做测试。第一块芯片是失败的，但第二块芯片插上去的时候，示波器就给出了标准的正弦波形。
李强把拔下来的这块芯片捏在手里，左看右看：“这应该是会被载入人类计算机发展史的文物。干得漂亮。”
黄昆：“李老大，这次又是你在场我们才完成这个突破……我就说必须得你在场吧……”
第八十七章，主席，总理，这就是芯片
在半导体技术发展史上，1955~1957年贝尔实验室研发的“平面工艺”具有相当重要的地位。用平面工艺取代台面工艺，把硅晶体管的制造技术改良到了距离集成电路只差“临门一脚”的阶段。
在从贝尔实验室购买了平面工艺制造晶体管的专利授权之后，仙童半导体的罗伯特·诺伊斯（八叛逆之一）率先踹破那层窗户纸，1959年制作了
第一片硅集
第一片硅集成电路
。不过在诺伊斯之前，1958年2月，德州仪器的工程师杰克·基尔比就DIY了一块锗集成电路。基尔比的集成电路很简陋，并且锗基后来没成为集成电路的发展方向，但他毕竟时间最早，后来美国专利局判决基尔比和诺伊斯两人共享集成电路的专利。
罗伯特·诺伊斯完成临门一脚用了一年。李强、黄昆完成临门一脚用时基本为零……
好吧，这是未来文件给李强指明了方向。
当
第一块集
第一块集成电路通过测试，李强终于确定这就是正确的发展方向，黄昆以及半导体实验室的所有人则几乎把李强当成神膜拜
。
不过，现在就量产集成电路为时过早。由于良品率的关系，即便只是内含几十个晶体管的集成电路，综合成本也比不过生产几十个晶体管然后往电路板上插。
除此之外，还要解决国产化的问题。
“这台，这台，还有这台，这仨都是得进口的？”李强指着实验室里的设备问黄昆。
“是啊，三台总价200万美元，但是去年我一次进口了两套，能顶一阵子了。”
李强：“全部安排国产。不过这事由我来干，我马上就要回北京向中央汇报。不仅是国产化，我看有些设备要继续提高技术水平。芯片的生产一共七个关键步骤，也就是七种关键设备，每一种都应该能够不断地自升级，提高水平。”
黄昆：“李老大，我差点忘了，这个，这个光刻胶，现在也得进口。”
李强：“你不是说是自己配的配方吗？”
“嗯，感光树脂、增感剂和溶剂，前两种我是从国内工厂拿的货，溶剂是从协和拿的，协和库存的这些溶剂是进口的……”
李强：“那也安排国产化。”
……
“主席，总理，芯片就是这个样子的。”
七年多的时间，中央书记处（政治局）的同志们终于见到了《雷布斯提案》中念叨的芯片是个什么样子。
李强从上海带回两块芯片，现在正在会议室里给各位大佬传看。
总理：“指甲盖大小的一小片。下面这六个尖尖的小铁片，是插头吗？”
李强：“对，工人只需要一个动作，把它插到电路板上，就安排好了35个晶体管的位置。”
总理：“这是一个……加法器？”
李强：“因为这是第一次实验制作芯片，所以黄昆他们是从教科书里面摘了一个加法器的例题，把它的功能用芯片来实现，因此还比较简陋。在我走之前黄昆估算了一下，就以现在的设备的技术水平，能把大约200个晶体管集成在一块芯片里面而且还能保证制造质量。”
陈沄：“你刚才说，这一套机器里面的光刻机让你最后确定了这就是制造芯片的技术方向。那，光刻机是个什么样子的？”
李强：“那就得先从这平面工艺说起了。黄昆的平面工艺，先生产出一块圆形的薄薄的单晶硅片，然后覆盖一层二氧化硅膜，在涂上一层也很薄的光刻胶。这光刻胶的特点是收到光照会变性，这样一片硅片放到一个工作台上，上面覆盖一张印着特定图案的底片，工作台有一盏大灯，照射硅片和底片，就跟照相馆显影一样，硅片上就有了特定的图案。而且我已经发现了，光刻这一道工序确实是其中的关键，你能往硅片上显影的图案越细小，也就意味着一块芯片里面能容纳的晶体管就越多。现在这套光刻设备最细能够照出0.1毫米的图案来……”
“我知道了！”陈沄反应过来了，“原来提案里说的5纳米光刻机，就是这！”
李强：“对，现在是100微米，也就是……10万纳米。2022年5纳米光刻机是中国被卡住的技术瓶颈。”
主席：“那就有进步的方向了。每隔一两年往前进一步。”
李强：“首先我们要解决所有的设备国产化的问题。现在黄昆有三台关键设备是从国外进口的，用的还是走私渠道。国产化这些设备不仅是产业链安全的需要，我们也得在这些设备的基础上继续提高，这样才能实现所谓的技术进步。对了，芯片专利和工艺专利我已经让上电准备申请了，到时候这技术还会有北电插入竞争，天电和南电也未必不感兴趣。”
……
现在虽然芯片还是比同样功能的晶体管电路贵，但它有自己不可取代的优点：体积小重量轻。
在未来几年，可能民用产品还是会用硅晶体管、锗晶体管，但一些军用和尖端科技领域可以小规模运用芯片。
不过这不包括南电正在设计的野战炮兵计算机——南电说他们的设计已经封笔了，就按两年前的设计规划，把第一型计算机交付出去，以后的新型号慢慢来。
于是南电还是订购的硅晶体管，采用平面工艺制作，每一颗3块5毛钱。
这个价格完全满足了南电之前提出的“单价降到5元以下”的要求，而且新的硅晶体管特别小。它的核心颗粒只有芝麻大小，加上外壳封装也只是一小粒，外接三根头发丝粗细的导线。如果丢在平坦的桌面上，着重晶体管用手都没法直接捏起来，得用镊子。
这种大小的硅晶体管现在仙童半导体公司也做出来了，并且美国空军看了之后颇为满意，打算在民兵-1和民兵-2洲际导弹上使用。这两种导弹上都要自带计算电路（功能残缺的计算机）。
初代芯片的诞生让上电/复旦半导体实验室找到了前进的方向，李强也找到了新的事情。
如果说半导体实验室管的是未来5年前进的方向，那李强和科技小组就得负责5年之后、15年之后的路该如何走。
“紫外波段的光或者说电磁波，现在一般是这样划分的。可见光的波长在780~400纳米之间，780纳米的我们人眼一般识别为红光，接近400纳米的时候是紫光。小于400纳米，人眼看不见了，但波长在400纳米到10纳米的范围内，我们都把它叫紫外光，缩写是UV。”
李强又来到了清华物理系，在这里找答案。
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