第119章 布局半导体产业

第119章  布局半导体产业

        回到家里已经半夜1点多，没有打扰熟睡的赵婷，自己坐在那里重新梳理一遍过去想好的半导体思路。

        李国成对半导体产业的规划是，研发-变现-投入研发-变现。。。，不断重复下去。而且要保证变现后的部分资金可以继续投入到研发中。

        现在全部都是投入，采购高纯硅粉，制造真空炉、切片机和研磨机，是他规划中的第一个阶段，接下来就要考虑变现了。

        首都无线电仪器厂仿照东亚岛国的某个型号半导体收音机，采用了8个三极管和1个二极管。1964年9月30日正式在首都王府井百货大楼上市，价格是158元。

        由于单晶硅的纯度不够，只有4~6个9，而精度又是晶体管制造成品率的主要影响因素，晶体管的成品率一直处于低位，导致成本居高不下。

        李国成设计的半导体制备方法是采用的后世成熟的旋转提拉法，根据后世的说法，获得的单晶硅纯度高达99.999999%，也就是俗称8个9的单晶硅。目前应该是国内，甚至是全世界最纯净的单晶硅。如果有必要，通过高频炉还可以再次提纯。

        这样高纯度单晶棒，可以大大提升产品的成品率，从而降低晶体管的制造成本。所以出售晶圆是接下来的主要工作。

        出售前需要对晶圆进行表面氧化处理，起到保护晶圆的作用。氧化设备可以基于真空炉改造，相对简单。

        作为附带品的真空炉也可以作为产品出售，也能变现。只需要去掉提拉杆，并根据用户需求设计不同尺寸的版本，估计会供不应求。

        具体如何操作，如何和相关部门沟通，那就是吴连奎和李怀德的事情。

        真空炉交给王工他们生产，可以作为机床生产的过度。但是晶圆生产还需要实验室这边组建团队。

        看来张头和王大勇不用王工安排了，直接过来帮忙生产晶圆吧。

        这些都安排好后，李国成就要想想接下来的研究工作，那就是制造专用芯片。为了容易变现，可以考虑直接制造调幅和调频收音机的专用芯片。

        把收音机的放大和检波（解调）电路集成到芯片里，再给出收音机的解决方案，就可以直接取代现在的电子管和晶体管收音机。

        制造芯片主要有以下步骤：晶圆加工、氧化、光刻、刻蚀，薄膜沉积、互连、测试和封装。

        晶圆加工现在设备已经具备，氧化设备也容易改造，困难的是后续工序。

        光刻，细分为3道工序：涂抹光刻胶、曝光和显影，和照相的原理类似。

        涂抹光刻胶：在晶圆上绘制电路的第一步是在氧化层上涂覆光刻胶。光刻胶通过改变化学性质的方式让晶圆成为“相纸”。晶圆表面的光刻胶层越薄，涂覆越均匀，可以印刷的图形就越精细。

        曝光：通过曝光设备来选择性地通过光线，当光线穿过包含电路图案的掩膜时，就能将电路印制到下方涂有光刻胶薄膜的晶圆上。

        掩膜就是印有电路的铜板，光线通过雕刻的铜板可以印在晶圆上。

        在曝光过程中，印刷图案越精细，最终的芯片就能够容纳更多元件，这有助于提高生产效率并降低单个元件的成本。在这个领域，后世备受瞩目的新技术是EUV光刻。

        显影：曝光之后的步骤是在晶圆上喷涂显影剂，目的是去除图形未覆盖区域的光刻胶，从而让印刷好的电路图案显现出来。

        知道了上面的光刻过程，刻蚀就好理解了，就是通过化学反应，把非电路部分洗掉

        薄膜沉积，现在可以采用掺杂热扩散法，都是非常容易实现的工艺。

        掺杂就是将一定数量和一定种类的杂质掺入硅中，获得精确的杂质分布形状。在一块单晶硅掺入磷后，就形成了N型半导体，掺有硼原子的半导体就是P型半导体。

        热扩散法，就是在1000°的高温下，让要参杂的材料原子热扩散到半导体里，形成N型半导体或P型半导体。

        互连，采用铝线扩散法，可以和上面工序采用同样的设备。

        测试目前没有好办法，自能采用光学肉眼检测了。

        封装就是所有芯片都从晶圆上分离后，我们需要将单独的芯片（单个晶片）附着到基底（引线框架）上。基底的作用是保护半导体芯片并让它们能与外部电路进行电信号交换。

        用金线把芯片的电极和外部金属管脚相连，套如磨具，注入塑料溶液，冷却后就完成了封装工艺。

        具体到光刻胶、显影剂和刻蚀溶液就可以让专业的人去完成。至于光刻设备和热处理设备，只能李国成设计和制造了。

        知道后世的工艺过程就是这么流氓，直达目标，不走弯路。

        只要走出第一步，就可以不断制造专用芯片，然后再升级工艺，提升芯片的成品率和降低制造成本。

        现在西方还在摸索阶段，我们可以提前制造出相关设备，在生产中不断优化工艺，实现快速超车的目的。

        做到这一步，就实现了李国成的第一个阶段目标。

        接下来就是利用这些设备，在秘境实验室，开始设计并制造电脑。

        电脑李国成暂时不敢提前太多出现在这个世界上，专用芯片研究，全世界都在研究，我们稍稍快一点没有问题，如果再研究出电脑这个大杀器，不一定会引发什么样的后果。

        在后世，华为就是最好的例子，在没有成长起来前，决不能露出獠牙和肌肉。

        所有的打算，需要和赵老爷子沟通，必须取得他和赵爸的支持。

        时间已经到了凌晨3点，合衣躺下，很快就进入了梦乡。

        第二天，李怀德办公室，坐着三个人，李怀德、吴连奎和李国成。

        李国成把昨天关于变现的方法和盘托出，等待他们二人的回应。

        “现在国内正是半导体热，如果真如小李所言，晶圆生产大有可为”，李怀德稍微沉思就下定了决心。

        “小吴，你抓紧写一个报告，下午你和我一起去部里汇报，争取早日得到批复”。

        然后有看向李国成，“小李，你尽快和王工一起，尽快再生产5台真空炉和氧化炉，一定要提高晶圆的产量”。

        看着离开二人的背影，李怀德不由地揉着他的太阳穴，“这个小李的动作太快了，继曙光1966型机床研发成功，不久就推出了曙光II型机床。现在更是这么快就跨领域搞出了热门的半导体。如果不是现在的时机正好，半导体可不敢汇报了，不然轧钢厂就被架到火上烤了”。

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