第二百三十五章 晶圆硅片

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陈地忠将单晶硅棒的生产过程反复实验了几十次，不断调整和优化工艺流程，做一次实验消耗的金币还不到一万枚，大概是消耗的元素材料相对便宜的缘故。

单晶硅棒有了，将单晶硅棒切成薄片就是制作芯片的原材料：生产晶圆的硅片。

陈地忠手中的专利技术材料是由国家有色金属研究院半导体材料研究中心提供的，技术转让费800万元，价格是东华提出的，没有讨价还价的过程，对方直接把厚重的技术资料就给了出来。尽管资料里这些技术水平在行业内并不高大上，但已经弥足珍贵。

如果东华向外企申请技术交易，估计得花800万美元。

国家半导体材料研究中心在去年8月成功地拉制出了华夏第一根直径12英寸，长度40厘米，晶体重量81公斤的直拉单晶硅。

在此之前，华夏的相关机构只能做8英寸的硅棒。

理论上，硅棒的直径越大越好。

因为12英寸晶圆面积是8英寸晶圆面积的2.25倍，这么算的话，每片12英寸晶圆就能比每片8英寸晶圆多制造1倍以上的芯片，每片芯片的成本就会大幅度降低，给生产厂商带来更大的竞争力。

而晶圆的尺寸又取决于硅棒的粗细，想做8英寸的晶圆就得把硅棒拉得细一点，想要12英寸的晶圆就得拉粗一点。

硅棒直径和最大提拉速度之间的关系可以利用溶液、硅棒与坩埚热量三者之间的热平衡进行估算。

陈地忠用系统研发平台并不需要时间等待，输入这些步骤条件后，系统平台会给出实验结果和每一个步骤、每一个环节的详细数据资料。

实验者只需要调整其中的步骤环节，比如温度、时间、加入的材料、控制的速度、力度等，就可以按下回车键，接着就可以查看这轮实验的结果了。

用系统模拟实验就是这么淦！

这就是系统研发平台的变态之处，只要付出相应的金币，就能直接取得实验数据。

以12英寸的晶圆尺寸为例，陈地忠已经能够拉出一米五长的硅棒，数据资料显示这一过程需要的时间是8小时。

实际上，虽然硅棒越粗、单个晶圆面积越大，造出的芯片越多，分摊下来的成本就越低，但同时工艺难度和设备费用也会直线上升。

在这个时代，一座8英寸的晶圆厂要花5到8亿美元，而12英寸的厂子则需要10到20亿美元。

下一步切片，切片本身并非如切西瓜一样，它的工艺更加复杂，从晶棒到晶圆要经历滚磨、倒角、精研、背面粗糙、化学机械抛光等等一些列操作。

这些步骤的技术门槛逐渐升高，对精细加工的要求逐渐变态，也正是从这一阶段开始华夏的产能占比和自主化程度下降，芯片的国产之路也将迎来首个被卡脖子的环节。

前边说在一年前国家半导体材料研究中心就做出了硅棒，其实在那之后他们已经在研究切12寸的晶圆硅片，可是搞了一年了，也没有取得值得拿出来的成果。

根据东华信息部搜集到的消息，目前晶圆硅片市场大体形式如下：

日曼国赛蒙斯旗下的英飞凌，正在与摩托罗拉合作，在本国建立12英寸的实验厂。

山姆国有4家骨干晶圆企业，其中摩托罗拉除了与英飞凌合作外，还准备在本国的弗吉尼亚建立一个12英寸研发厂和正式生产厂；英特尔计划筹建3个12英寸生产厂；德州仪器准备在已经建成的一所厂房内安装12英寸的设备；IBM则在等待观望。

留虬地区的UMC正在筹建两个12英寸晶圆厂；台积电准备在正在建的6号厂中建设12英寸实验生产线。

棒子国的三星电子和现代对向12英寸转型不太积极，认为投资太大，其实就是兜里没钱。

太阳国的日立公司正在与UMC合作；NEC也准备建12英寸的工厂，一个与华夏企业合作，

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另两个准备建在本国。

20年后，蓝星主要硅片厂就只剩5家：分别是太阳国的信越化工和盛高集团，留虬地区的环球晶圆，日曼国世创以及棒子国的SK集团，他们加起来控制了全球90%的硅片供应。

哦，上面说的硅片是芯片级硅片，一直到20年后，华夏大部分厂家只能生产光伏级单晶硅片。

......

现在，陈地忠做到单晶硅棒这一步其实已经达到了目标，已经能够如刷钢坯一样刷硅棒了。

刷硅棒，正如之前所说只需要花费开启熔炉的电费钱。

不过陈立东不满足于卖大棒。

根据情报，一根棒子卖3万美元，做成硅片后每片卖150美元，留虬那家厂子的硅棒一根能切850片，能卖12.7万美元，这是血淋淋的财富。

从硅片、到晶圆、最后到芯片，市场份额越来越大。硅片、晶圆、芯片每一级都是下一级的入场券，华夏这样一个制造业强国，如果受制于人就非常被动了。

所以，陈立东还想进一步摸索切片工艺。

那份研究中心给的资料，虽然没有做硅片的实验资料，但也提出了加工晶圆硅片的方法路径，缺少的只是机械设备和实际操作的经验。

机械设备对系统之主来说不是问题，只要在这个世界出现了的，在被系统更新信息收集到的，就能在设备兑换平台中找到。

所以，陈地忠按照老板的要求，开始了加工晶圆硅片的实验。

将硅棒切片做成硅片，大体有10个步骤：

首先拉出来的硅棒会被截去硅头、硅尾，切下来的硅头、硅尾会被削成晶种，去拉新的硅棒，实现硅棒生产的无限套娃。

别笑，笑出声的小伙伴请蹲地上绕三圈。

接下来用四探针法测量棒身的电阻率，用来检查轴向的杂质浓度是否异常。

四探针就是四根金属探针，想了解的小伙伴自己去某度查。