第一千零九十二章 晶圆厂与硅晶圆片

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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。