第一千零九十二章 晶圆厂与硅晶圆片

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当然了，超级计算机所带来的项目还有很多，比如让江晨他们比较重视的晶圆厂项目建设。其实这个项目并不是江晨首先提出来的，当然他是有这个想法，但是真正提出来的是一个归国留学生，名字叫做楚天宇。他呢在国外留学回来后，正好赶上了江晨所主导的这个高新技术产业试验区的成立。他呢也是毅然决然的辞掉了本来分配给他的高待遇高发展前途的工作，来到了南山，并通过自己的才华获得了一部分风投公司的投资，成立了一家科技公司。本来呢，他们是想从事这种微电子产品的开发研究呢，谁想到国内还没有成熟的硅晶圆材料。而楚天宇呢认为这是一个商机，于是就找到了投资公司的CEO孟玉玲，向其阐述了他的整个计划。

孟玉玲虽然对这种高技术产业不是太了解，但是到底是国外待过的人，她也敏锐的意识到了这里面的巨大商机。当然了，作为CEO的她并没有拿主意或者是向江晨汇报，而是利用她在国外的关系仔细的了解了硅晶圆方面的相关材料，并进行了初步评估。在经过一反面了解后，孟玉玲认为这不管是在经济利用方面，还是在推动南山发展上，乃至整个国家的工业发展战略都有非常大的促进作用。不过因为这个项目过于庞大，所以她及时的向江晨做出了汇报。

江晨听完后其实是有些犹豫的，在他看来现在发展硅晶圆产业是不服有些过早了呢。而且硅晶圆的生产与加工，乃至后续是使用都是需要非常高的技术要求，以南山目前的技术水平，恐怕对于这种硅晶圆产业一时半会儿还没法涉足。不过在计算机中心的朱老，马老还有林小楠，还有电子元器件与集成电路实验室方面得到消息后，则坐不住了，纷纷来找江晨要求批准并且实施这个项目。对于计算机技术发展来说，硅所加工处理的晶圆片是集成电路的绝好载体。也是在微小型大规模集成电路和芯片制造的敲门砖之一，所以怎么能让他们不兴奋。

下面有需求，有意见，江晨自然不能不管不顾，但是在对于这个晶元参与发展方面江晨还是有所疑虑。于是他就将那个楚天宇方面已经计算机中心（计算机技术研发实验室），和电子元器件与集成电路实验室三方，再加上江晨他们凑在一起共同研究商议这个项目的可行性。

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工制作成各种电路和元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。

硅在自然界中以硅酸盐或二氧化硅的形式广泛存在于岩石、砂砾中。而硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤，即硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。首先是硅提纯，将沙石原料放入温度约为2000度以上的电弧熔炉中，再加以碳元素物质原料。在高温下，碳和沙石中的二氧化硅中的氧与碳进行结合，从而得到纯度约为98%的纯硅。但是这种程度的硅对于微电子器件来说不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感，因此对提炼出来的硅进行进一步提纯。从而得到其纯度高达99.999999999%的多晶硅，这种纯度的硅也称电子级硅。

接下来是单晶硅生长，最常用的方法叫直拉法。所为直拉法就是利用高温加热器高纯度多晶硅，使其多晶硅溶解。然后在使用坩埚带着多晶硅熔化物在旋转，把一颗籽晶浸入其中，并且由拉制棒带着籽晶作反方向旋转，同时慢慢地、垂直地由硅熔化物中向上拉出。熔化的多晶硅会粘在籽晶的底端，按籽晶晶格排列的方向不断地生长上去，在冷却后就生长成了与籽晶内部晶格方向相同的单晶硅棒。用直拉法生长后，单晶棒将按适当的尺寸进行切割，然后进行研磨，将凹凸的切痕磨掉，再用化学机械抛光工艺使其至少一面光滑如镜，晶圆片制造就完成了。

虽然说是这么容易，但是其实际的生产工艺和相关技术则是非常复杂的。比如生产出来的单晶硅棒的直径是由拉扯速度和旋转速度决定的，速率越慢，生长的单晶硅棒直径越大。切出的晶圆片的厚度与直径有关，而且晶圆的厚度会随直径的增长而增长。那么怎么样控制整个速度，这就成了起生产过程中的关键。而且每个晶元片的厚度只有一毫米，甚至更薄。并且晶圆片的直径越大，同一圆片上可生产的IC就多，并且其生产成本也会大幅度降低。当然了这就要求其用于提纯的材料技术和晶圆片的生产技术更高，难度自然也就越大了。

在反复经过讨论研究后，江晨终于是下决心将这个项目拍板实施了。不过这么大的一个项目，可不是楚天宇那个小小的科技公司就能实现的，需要各方共同努力。首先当然是资金方面，尤其是外汇方面。因为对于这种晶圆片生产我们国内没有任何相关成熟的方面的技术可以借鉴，尤其是新一代晶圆片生产技术。所以很多生产设备和生产技术都需要从国外进行引进。当然了，这个可以交由楚天宇进行负责，他熟悉国外的情况，也熟悉整个产业已经生产方面的情况，所以交由他负责是再合适不过了。只不过在资金方面，还需要江晨他们进行支持罢了。

而且因为其投资比较大，江晨他们公司内部也是讨论了很久才将这个方案批准的。当然了，如果是江晨拍板的话，公司内部自然没有人反对。但是这不是江晨的风格，也不是他想要的公司文化。他想要的则是一个平等的工作环境，至少是在事情的讨论上，从来都是就事论事，不以其它外在因素影响其结果。经过最终各方商讨，整个晶圆厂建设项目总投资将超过十亿圆。江晨他们公司承担其中的百分之八十资金，也分内占有百分之七十股份。而地方政府和相关部门共同出资并以物抵资的方式占百分之二十二，而楚天宇的公司呢则是占百分之八。当然了，这百分之八的股份是不需要他们投资的，只需要他们进行负责罢了。虽然说白给，但是他们却承担了大部分工作，也算是比较合理。

至于地方上和相关部门呢，则是江晨他们沟通的结果。地方上主要是要向晶圆厂的建设提供相应的帮助和服务。从企业性质来说，它虽然是也是一家高新技术公司或者说工厂。但是其本身确实矿产企业，因为它的主要工作就是开采资源，然后进行炼制生产。所以这就牵扯了一系列的问题，比如在能源方面，尤其是耗电大户的电弧熔炉，它的用电量就不是一个小数字。还有对环境的影响，以及其它一系列的问题。而相关部门呢，这里主要是机械电子工业部。这个项目说白了也算是国家重大项目工程，具有非常高的战略意义。所以对于这种重大项目，上面肯定是非常关注的。通过协商，机械电子工业部以少部分的资金以及一些相关的技术资料进行入股，并占去一部分股份。当然了，这对于这个晶圆厂发展也是有利的，有了上面和下面的共同保障，这个项目能顺利进行。