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材料為王 第六章 時(shí)代造成的技術(shù)落差

????“傅書(shū)記,您看是不是……”舒雨菲察覺(jué)到會(huì)議室出現(xiàn)冷場(chǎng),從剛才聽(tīng)不懂的茫然中清醒過(guò)來(lái),趕緊出言救場(chǎng)。

????“對(duì)對(duì)對(duì),我們先談?wù)拢e話下來(lái)再聊?!备盗忠策B忙將話題拉回。

????眾人哈哈一笑,將剛才的沉悶氣氛一掃而空,三位老教授也從自我意識(shí)空間回到現(xiàn)實(shí)。郭逸銘所談?wù)摰膬?nèi)容,對(duì)他們具有很高的啟迪意義,不過(guò)這都需要等事后,再在工作中進(jìn)行驗(yàn)證。剛才隨便聊聊,就有這樣的收獲,對(duì)于今天要做的專利技術(shù)鑒定,他們或許還能收獲到更多的驚喜。

????有了前面的鋪墊,眾人都是精神一振。

????見(jiàn)微知著,這家美國(guó)公司派出來(lái)的一個(gè)總經(jīng)理助手,都有這樣深厚的技術(shù)造詣,想來(lái)他們所說(shuō)的專利,也確有其獨(dú)到之處,大家對(duì)西部計(jì)算機(jī)公司的技術(shù)實(shí)力更加具有期待。三位被拉來(lái)提供技術(shù)參考的老科學(xué)家,也充滿了興趣。

????“郭先生,你說(shuō)你們公司在半導(dǎo)體材料制備中,取得了幾項(xiàng)技術(shù)突破,并申請(qǐng)了專利,不知道能否向我們大略地說(shuō)一說(shuō)?”雷為民開(kāi)門(mén)見(jiàn)山,首先打開(kāi)話題。

????“當(dāng)然沒(méi)問(wèn)題!麻煩能給我一張紙,一支筆嗎?”

????郭逸銘滿口答應(yīng),從雷為民所長(zhǎng)手中接過(guò)一本印著中科院材料應(yīng)用研究所抬頭的便簽本,一支鋼筆,熟練地在紙上畫(huà)了一張?jiān)O(shè)備草圖。設(shè)備很高,整體封閉,看起來(lái)很像是一個(gè)鍋爐,但在內(nèi)膽部分,單獨(dú)畫(huà)出了一個(gè)石英坩堝。

????“這是單晶爐吧?”

????他在畫(huà)的時(shí)候,其他人為了保持儀態(tài),坐在原位沒(méi)有動(dòng),只是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看見(jiàn)了草圖的大概輪廓。雷為民所長(zhǎng)經(jīng)常主持實(shí)際工作,對(duì)于單晶爐并不陌生,看到鍋爐內(nèi)部的提升臂,一口就說(shuō)出來(lái)。

????“對(duì),這是單晶爐!”

????郭逸銘起身,將草圖遞給研究所兩位領(lǐng)導(dǎo),他們看了一眼,便交到董美堂他們手中。三位老科學(xué)家一眼就看出,這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單晶爐草圖,和他們?cè)谕鈬?guó)技術(shù)書(shū)刊中所見(jiàn)并無(wú)區(qū)別?,F(xiàn)實(shí)中,國(guó)內(nèi)單晶硅制備就是依照這種單晶爐制造。

????他們將草圖又遞還給郭逸銘,靜靜等他做出說(shuō)明。

????“我們的第一項(xiàng)專利,就是單晶爐熱屏。這是一種給單晶爐熔煉區(qū)配備一個(gè)固定熱屏障的部件,以實(shí)現(xiàn)……”郭逸銘在單晶爐熔煉區(qū)上方,畫(huà)了一個(gè)配件,再轉(zhuǎn)遞給三位,但話沒(méi)說(shuō)完,就被對(duì)方的驚呼給打斷。

????“熱屏障!”

????郭逸銘的話還沒(méi)說(shuō)完,對(duì)面靜坐的三位老科學(xué)家已經(jīng)震驚無(wú)比,一齊叫起來(lái)。他們飛快拿過(guò)草圖,只看了一眼,心中猶如驚濤駭浪。董美堂扭轉(zhuǎn)頭,從身旁的搭檔眼中,同樣看到了震撼、恍然、懊惱等諸多神情。

????長(zhǎng)期從事應(yīng)用研究的他們,只是聽(tīng)了一個(gè)名詞,看了一下簡(jiǎn)圖,便立即明白到這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值。這無(wú)須實(shí)際驗(yàn)證,只要用腦子想一想,僅憑邏輯都能明白,它蘊(yùn)含著多么巨大的價(jià)值!

????熱屏障!

????這是一個(gè)多么簡(jiǎn)單的設(shè)想!

????是的,它絕對(duì)不是什么高科技,蘊(yùn)含的技術(shù)含量還不如單晶爐外殼,可它是一個(gè)極其絕妙的點(diǎn)子。僅僅加了一個(gè)熱屏障,就解決了他們費(fèi)時(shí)費(fèi)力,在單晶硅制備中也很難解決的大部分難題。

????他們?cè)谛老仓啵捕紭O感懊惱。

????這樣一個(gè)并非技術(shù)突破,而只是一個(gè)靈光一現(xiàn)的想法,他們?cè)趺磿?huì)沒(méi)有想到呢,居然被美國(guó)一家公司給搶先發(fā)明了出來(lái),并申請(qǐng)了專利!對(duì)他們而言,這可是嚴(yán)重失職!

????郭逸銘停下說(shuō)話,安靜地等待他們平靜下來(lái)。

????早期的單晶爐都是敞口式設(shè)計(jì),底部熔煉區(qū)產(chǎn)生的熱氣彌漫于單晶爐,熱氣蒸騰,硅晶棒處于持續(xù)加熱狀態(tài),結(jié)晶困難,因而加大了制備難度。同時(shí)表層晶體反復(fù)融化,也造成了硅晶棒成品率降低,外圈壞點(diǎn)增多。

????歷史上,的確是美國(guó)率先發(fā)明了熱屏,在熔煉區(qū)上方增加了一個(gè)屏罩,取得了立竿見(jiàn)影的效果。熱量被束縛在熔煉區(qū),減小了對(duì)提升的硅晶棒造成的影響,硅晶元的制取成功率立即得到了數(shù)量級(jí)提升。

????而我國(guó)由于受到國(guó)際封鎖,得不到最新技術(shù),也無(wú)法進(jìn)口先進(jìn)設(shè)備。所從事的半導(dǎo)體材料制備研究,幾乎都是源自于對(duì)西方技術(shù)書(shū)籍的參考,照貓畫(huà)虎,對(duì)其進(jìn)行復(fù)原。在這些書(shū)籍中,只有基本的原理草圖,對(duì)于此后的改進(jìn)只字不提,當(dāng)然是進(jìn)步緩慢。

????事實(shí)上,直到九十年代,我們?cè)谶M(jìn)口日本的單晶爐的時(shí)候,日本人還是將沒(méi)有熱屏的單晶爐出口到中國(guó),試圖以此來(lái)誤導(dǎo)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體材料制備,繼續(xù)在錯(cuò)誤的方向上前行。

????郭逸銘作為一名材料系學(xué)生,又在材料應(yīng)用研究所實(shí)際工作十多年,這樣的缺憾聽(tīng)了不知多少。學(xué)校導(dǎo)師、實(shí)驗(yàn)室前輩,都曾對(duì)他們諄諄教導(dǎo),讓他們記住前人在這上面走過(guò)的彎路,吃過(guò)的虧,明白中國(guó)科學(xué)進(jìn)步,付出了多少慘重的代價(jià)。

????因此在事業(yè)起步的第一步,他便毫不猶豫選擇申請(qǐng)了這項(xiàng)專利。

????技術(shù)簡(jiǎn)單,成本低廉,但效果極其突出,根本和高科技毫不沾邊,就是一個(gè)想法而已。這完全就是為一無(wú)所有的他,量身定做的最佳突破口。

????他等到三位老科學(xué)家苦澀地平靜下來(lái),才繼續(xù)說(shuō)道:“這種熱屏具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):一,在增加了我們公司設(shè)計(jì)的熱屏以后,熱量受到束縛,硅晶棒的增長(zhǎng)速度可以得到有效提升,據(jù)測(cè)算,一爐單晶棒正常情況下需要一周的生長(zhǎng)時(shí)間,而在加了熱屏以后,在其他條件相同的狀況下,單晶棒的生長(zhǎng)期可以縮短到三天!”

????“三天!”

????所有人都無(wú)法鎮(zhèn)定了,三位老科學(xué)家已經(jīng)從椅子里站了起來(lái),他們知道這項(xiàng)技術(shù)好,但沒(méi)想到好到這種程度。就連對(duì)技術(shù)一竅不通的舒雨菲也驚呼出聲。她知道這家美國(guó)公司的出現(xiàn),大概會(huì)給國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體科學(xué)的發(fā)展,帶來(lái)益處,但也沒(méi)想到,這個(gè)好處竟然如此之大,令她感到頭腦有些眩暈。

????一周,三天,這當(dāng)中的含義,就是她一個(gè)什么都不懂的技術(shù)白癡,也明白。

????增加一個(gè)看似不起眼的小部件,居然就可以讓設(shè)備的效率倍增!

????什么是工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn),這就是!

????郭逸銘微微一笑:“其二,由于有效減小了無(wú)效熱耗,因此消耗的電力也相應(yīng)降低,一爐三英寸單晶棒,耗費(fèi)電力通常是120千瓦/每小時(shí)。采用了熱屏以后,能耗降低到90千瓦/每小時(shí),單位時(shí)間能耗降低百分之二十五到百分之三十。并且由于單晶棒生長(zhǎng)時(shí)間大幅縮短,一爐的實(shí)際能耗降低到原來(lái)的百分之四十!”

????所有人都震驚得說(shuō)不出話來(lái)。

????單晶制備的日常成本,體現(xiàn)在哪里?就是熔煉所耗費(fèi)的電力!現(xiàn)在在加了熱屏以后,制備一爐單晶棒所需要的能耗降低到原來(lái)的百分之四十,豈不是說(shuō),單晶棒的制備成本也降到了原來(lái)的百分之四十!

????一本萬(wàn)利??!

????如果只有西部計(jì)算機(jī)公司掌握了這項(xiàng)技術(shù),在硅晶元制備的成本競(jìng)爭(zhēng)中,有哪家公司是他們的對(duì)手?他們光是賣硅晶元,一年都要賺多少錢(qián)啊!

????郭逸明話還沒(méi)有完:“其三,經(jīng)過(guò)計(jì)算,由于有了熱屏障,提拉區(qū)產(chǎn)生的熱效應(yīng)穩(wěn)定,溫度將比沒(méi)有熱屏的單晶爐降低百分之二十左右,單晶棒的生成也將更加穩(wěn)定,晶元良品率將達(dá)到百分之八十以上。假如在提升穩(wěn)定性等方面做出改進(jìn),單晶生成的良品率甚至有望達(dá)到百分之九十七!”

????這又是一顆重磅炸彈,但除了技術(shù)懵懂的舒雨菲,其他人倒沒(méi)有驚訝。

????有了前面這些優(yōu)勢(shì),顯著提高單晶棒生長(zhǎng)的良品率,這不是水到渠成的么?不過(guò)話歸這么說(shuō),良頻率的提升依然是一個(gè)非常令人欣喜地成就。

????他們孜孜不倦工作,為的不就是改進(jìn)單晶硅生長(zhǎng)的良品率么。在往日的研究中,單晶硅生長(zhǎng)量頻率稍微提高幾個(gè)百分比,他們就歡欣慶賀,實(shí)在是今天聽(tīng)到的震撼性信息太多了,這個(gè)平時(shí)可以讓全所敲鑼打鼓向上級(jí)報(bào)捷的重大突破,也只是讓他們臉上抽搐了一下。
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