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材料為王 第六章 時代造成的技術(shù)落差

????“傅書記,您看是不是……”舒雨菲察覺到會議室出現(xiàn)冷場,從剛才聽不懂的茫然中清醒過來,趕緊出言救場。

????“對對對,我們先談?wù)?,閑話下來再聊?!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空間回到現(xiàn)實。郭逸銘所談?wù)摰膬?nèi)容,對他們具有很高的啟迪意義,不過這都需要等事后,再在工作中進行驗證。剛才隨便聊聊,就有這樣的收獲,對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。

????見微知著,這家美國公司派出來的一個總經(jīng)理助手,都有這樣深厚的技術(shù)造詣,想來他們所說的專利,也確有其獨到之處,大家對西部計算機公司的技術(shù)實力更加具有期待。三位被拉來提供技術(shù)參考的老科學(xué)家,也充滿了興趣。

????“郭先生,你說你們公司在半導(dǎo)體材料制備中,取得了幾項技術(shù)突破,并申請了專利,不知道能否向我們大略地說一說?”雷為民開門見山,首先打開話題。

????“當(dāng)然沒問題!麻煩能給我一張紙,一支筆嗎?”

????郭逸銘滿口答應(yīng),從雷為民所長手中接過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,熟練地在紙上畫了一張設(shè)備草圖。設(shè)備很高,整體封閉,看起來很像是一個鍋爐,但在內(nèi)膽部分,單獨畫出了一個石英坩堝。

????“這是單晶爐吧?”

????他在畫的時候,其他人為了保持儀態(tài),坐在原位沒有動,只是遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看見了草圖的大概輪廓。雷為民所長經(jīng)常主持實際工作,對于單晶爐并不陌生,看到鍋爐內(nèi)部的提升臂,一口就說出來。

????“對,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,這是一個標(biāo)準(zhǔn)的單晶爐草圖,和他們在外國技術(shù)書刊中所見并無區(qū)別?,F(xiàn)實中,國內(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,靜靜等他做出說明。

????“我們的第一項專利,就是單晶爐熱屏。這是一種給單晶爐熔煉區(qū)配備一個固定熱屏障的部件,以實現(xiàn)……”郭逸銘在單晶爐熔煉區(qū)上方,畫了一個配件,再轉(zhuǎn)遞給三位,但話沒說完,就被對方的驚呼給打斷。

????“熱屏障!”

????郭逸銘的話還沒說完,對面靜坐的三位老科學(xué)家已經(jīng)震驚無比,一齊叫起來。他們飛快拿過草圖,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。

????長期從事應(yīng)用研究的他們,只是聽了一個名詞,看了一下簡圖,便立即明白到這項技術(shù)的價值。這無須實際驗證,只要用腦子想一想,僅憑邏輯都能明白,它蘊含著多么巨大的價值!

????熱屏障!

????這是一個多么簡單的設(shè)想!

????是的,它絕對不是什么高科技,蘊含的技術(shù)含量還不如單晶爐外殼,可它是一個極其絕妙的點子。僅僅加了一個熱屏障,就解決了他們費時費力,在單晶硅制備中也很難解決的大部分難題。

????他們在欣喜之余,也都極感懊惱。

????這樣一個并非技術(shù)突破,而只是一個靈光一現(xiàn)的想法,他們怎么會沒有想到呢,居然被美國一家公司給搶先發(fā)明了出來,并申請了專利!對他們而言,這可是嚴(yán)重失職!

????郭逸銘停下說話,安靜地等待他們平靜下來。

????早期的單晶爐都是敞口式設(shè)計,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,外圈壞點增多。

????歷史上,的確是美國率先發(fā)明了熱屏,在熔煉區(qū)上方增加了一個屏罩,取得了立竿見影的效果。熱量被束縛在熔煉區(qū),減小了對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)量級提升。

????而我國由于受到國際封鎖,得不到最新技術(shù),也無法進口先進設(shè)備。所從事的半導(dǎo)體材料制備研究,幾乎都是源自于對西方技術(shù)書籍的參考,照貓畫虎,對其進行復(fù)原。在這些書籍中,只有基本的原理草圖,對于此后的改進只字不提,當(dāng)然是進步緩慢。

????事實上,直到九十年代,我們在進口日本的單晶爐的時候,日本人還是將沒有熱屏的單晶爐出口到中國,試圖以此來誤導(dǎo)國內(nèi)半導(dǎo)體材料制備,繼續(xù)在錯誤的方向上前行。

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

????因此在事業(yè)起步的第一步,他便毫不猶豫選擇申請了這項專利。

????技術(shù)簡單,成本低廉,但效果極其突出,根本和高科技毫不沾邊,就是一個想法而已。這完全就是為一無所有的他,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,才繼續(xù)說道:“這種熱屏具有以下幾個優(yōu)點:一,在增加了我們公司設(shè)計的熱屏以后,熱量受到束縛,硅晶棒的增長速度可以得到有效提升,據(jù)測算,一爐單晶棒正常情況下需要一周的生長時間,而在加了熱屏以后,在其他條件相同的狀況下,單晶棒的生長期可以縮短到三天!”

????“三天!”

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

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

????增加一個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,耗費電力通常是120千瓦/每小時。采用了熱屏以后,能耗降低到90千瓦/每小時,單位時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時間大幅縮短,一爐的實際能耗降低到原來的百分之四十!”

????所有人都震驚得說不出話來。

????單晶制備的日常成本,體現(xiàn)在哪里?就是熔煉所耗費的電力!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的百分之四十,豈不是說,單晶棒的制備成本也降到了原來的百分之四十!

????一本萬利?。?br/>
????如果只有西部計算機公司掌握了這項技術(shù),在硅晶元制備的成本競爭中,有哪家公司是他們的對手?他們光是賣硅晶元,一年都要賺多少錢??!

????郭逸明話還沒有完:“其三,經(jīng)過計算,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,晶元良品率將達到百分之八十以上。假如在提升穩(wěn)定性等方面做出改進,單晶生成的良品率甚至有望達到百分之九十七!”

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

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

????他們孜孜不倦工作,為的不就是改進單晶硅生長的良品率么。在往日的研究中,單晶硅生長量頻率稍微提高幾個百分比,他們就歡欣慶賀,實在是今天聽到的震撼性信息太多了,這個平時可以讓全所敲鑼打鼓向上級報捷的重大突破,也只是讓他們臉上抽搐了一下。
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