第119章 布局半導體產業

  回到家裡已經半夜1點多，沒有打擾熟睡的趙婷，自己坐在那裡重新梳理一遍過去想好的半導體思路。

  李國成對半導體產業的規劃是，研發-變現-投入研發-變現。。。，不斷重複下去。而且要保證變現後的部分資金可以繼續投入到研發中。

  現在全部都是投入，採購高純矽粉，製造真空爐、切片機和研磨機，是他規劃中的第一個階段，接下來就要考慮變現了。

  首都無線電儀器廠仿照東亞島國的某個型號半導體收音機，採用了8個三極體和1個二極體。1964年9月30日正式在首都王府井百貨大樓上市，價格是158元。

  由於單晶矽的純度不夠，只有4~6個9，而精度又是電晶體製造成品率的主要影響因素，電晶體的成品率一直處於低位，導致成本居高不下。

  李國成設計的半導體製備方法是採用的後世成熟的旋轉提拉法，根據後世的說法，獲得的單晶矽純度高達99.999999%，也就是俗稱8個9的單晶矽。目前應該是國內，甚至是全世界最純淨的單晶矽。如果有必要，通過高頻爐還可以再次提純。

  這樣高純度單晶棒，可以大大提升產品的成品率，從而降低電晶體的製造成本。所以出售晶圓是接下來的主要工作。

  出售前需要對晶圓進行表面氧化處理，起到保護晶圓的作用。氧化設備可以基於真空爐改造，相對簡單。

  作為附帶品的真空爐也可以作為產品出售，也能變現。只需要去掉提拉杆，並根據用戶需求設計不同尺寸的版本，估計會供不應求。

  具體如何操作，如何和相關部門溝通，那就是吳連奎和李懷德的事情。

  真空爐交給王工他們生產，可以作為工具機生產的過度。但是晶圓生產還需要實驗室這邊組建團隊。

  看來張頭和王大勇不用王工安排了，直接過來幫忙生產晶圓吧。

  這些都安排好後，李國成就要想想接下來的研究工作，那就是製造專用晶片。為了容易變現，可以考慮直接製造調幅和調頻收音機的專用晶片。

  把收音機的放大和檢波（解調）電路集成到晶片裡，再給出收音機的解決方案，就可以直接取代現在的電子管和電晶體收音機。

  製造晶片主要有以下步驟：晶圓加工、氧化、光刻、刻蝕，薄膜沉積、互連、測試和封裝。

  晶圓加工現在設備已經具備，氧化設備也容易改造，困難的是後續工序。

  光刻，細分為3道工序：塗抹光刻膠、曝光和顯影，和照相的原理類似。

  塗抹光刻膠：在晶圓上繪製電路的第一步是在氧化層上塗覆光刻膠。光刻膠通過改變化學性質的方式讓晶圓成為「相紙」。晶圓表面的光刻膠層越薄，塗覆越均勻，可以印刷的圖形就越精細。

  曝光：通過曝光設備來選擇性地通過光線，當光線穿過包含電路圖案的掩膜時，就能將電路印製到下方塗有光刻膠薄膜的晶圓上。

  掩膜就是印有電路的銅板，光線通過雕刻的銅板可以印在晶圓上。

  在曝光過程中，印刷圖案越精細，最終的晶片就能夠容納更多元件，這有助於提高生產效率並降低單個元件的成本。在這個領域，後世備受矚目的新技術是EUV光刻。

  顯影：曝光之後的步驟是在晶圓上噴塗顯影劑，目的是去除圖形未覆蓋區域的光刻膠，從而讓印刷好的電路圖案顯現出來。

  知道了上面的光刻過程，刻蝕就好理解了，就是通過化學反應，把非電路部分洗掉

  薄膜沉積，現在可以採用摻雜熱擴散法，都是非常容易實現的工藝。

  摻雜就是將一定數量和一定種類的雜質摻入矽中，獲得精確的雜質分布形狀。在一塊單晶矽摻入磷後，就形成了N型半導體，摻有硼原子的半導體就是P型半導體。

  熱擴散法，就是在1000°的高溫下，讓要參雜的材料原子熱擴散到半導體裡，形成N型半導體或P型半導體。

  互連，採用鋁線擴散法，可以和上面工序採用同樣的設備。

  測試目前沒有好辦法，自能採用光學肉眼檢測了。

  封裝就是所有晶片都從晶圓上分離後，我們需要將單獨的晶片（單個晶片）附著到基底（引線框架）上。基底的作用是保護半導體晶片並讓它們能與外部電路進行電信號交換。

  用金線把晶片的電極和外部金屬管腳相連，套如磨具，注入塑料溶液，冷卻後就完成了封裝工藝。

  具體到光刻膠、顯影劑和刻蝕溶液就可以讓專業的人去完成。至於光刻設備和熱處理設備，只能李國成設計和製造了。

  知道後世的工藝過程就是這麼流氓，直達目標，不走彎路。

  只要走出第一步，就可以不斷製造專用晶片，然後再升級工藝，提升晶片的成品率和降低製造成本。

  現在西方還在摸索階段，我們可以提前製造出相關設備，在生產中不斷優化工藝，實現快速超車的目的。

  做到這一步，就實現了李國成的第一個階段目標。

  接下來就是利用這些設備，在秘境實驗室，開始設計並製造電腦。

  電腦李國成暫時不敢提前太多出現在這個世界上，專用晶片研究，全世界都在研究，我們稍稍快一點沒有問題，如果再研究出電腦這個大殺器，不一定會引發什麼樣的後果。

  在後世，華為就是最好的例子，在沒有成長起來前，決不能露出獠牙和肌肉。

  所有的打算，需要和趙老爺子溝通，必須取得他和趙爸的支持。

  時間已經到了凌晨3點，合衣躺下，很快就進入了夢鄉。

  第二天，李懷德辦公室，坐著三個人，李懷德、吳連奎和李國成。

  李國成把昨天關於變現的方法和盤托出，等待他們二人的回應。

  「現在國內正是半導體熱，如果真如小李所言，晶圓生產大有可為」，李懷德稍微沉思就下定了決心。

  「小吳，你抓緊寫一個報告，下午你和我一起去部里匯報，爭取早日得到批覆」。

  然後有看向李國成，「小李，你儘快和王工一起，儘快再生產5台真空爐和氧化爐，一定要提高晶圓的產量」。

  看著離開二人的背影，李懷德不由地揉著他的太陽穴，「這個小李的動作太快了，繼曙光1966型工具機研發成功，不久就推出了曙光II型工具機。現在更是這麼快就跨領域搞出了熱門的半導體。如果不是現在的時機正好，半導體可不敢匯報了，不然軋鋼廠就被架到火上烤了」。

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