第119章 %
就在英特爾為王浩然的盤古1號CPU問世而煩惱不已的時候,王浩然已經開始投入到晶片生產線的研製工作中去。
在國家的支援之下,他整合了更多的人才資源。
京城內十多家科研單位都加入到了他的課題科研團隊中。
其中不乏一些科研大拿。
甚至還有學部委員好幾人。
當然,所有合作物件都是王浩然自己選擇的。
他選擇合作物件的方式其實也很簡單:配合度!
如果一看就沒有配合度,不太好合作的,直接就選擇PASS。
雖然說知人知面不知心,但是,王浩然看人還是非常準確的。
團隊徹底整合形成,那麼,他需要做的就是分工合作任務的分配。
這一點,也是相當重要的。
不過,王浩然經過了彩電生產線課題的歷練,他也早已經成熟了。
做起團隊的各種領導工作,他也是得心應手。
他把大團隊分成了若干小團隊。
小團隊之間如何合作分工,他都有明確的安排。
王浩然本人則負責攻關一些特別難的科技問題。
而且,他本人還要做好協調整合的問題。
這很考驗他的能力。
1978年的5月中旬,國產晶片生產線的研究正式啟動。
在王浩然主持這個重特大課題研究之前,龍國的晶片產業是非常不健全的,也是沒有一個系統的產業鏈的。
晶片行業是個產業鏈非常之長,工序很多,輔料繁雜,技術難度極其大的行業。
這個行業,只是輔助性的材料生產就可以形成十來個大產業。
諸如:晶圓也就是晶片基材的加工、CMP拋光材料的生產、光掩膜版的製造、光刻膠的研製、光刻與蝕刻過程中需要用到的溼電子化學品的生產、電子氣體的加工、濺射靶材的研製、晶圓封裝材料的生產……
如上這些材料每一種都是晶片生產過程中必需的。
前世的時候,在老鷹主導的國際秩序中,沒有一個國家能夠把如上這些晶片製造所需的材料完全囊括。
事實上,如果能夠把控一個環節的材料百分之八十以上的研製生產,那就是上百億刀的產值。
關鍵是:每一種材料研製以及大規模生產的門檻都非常高……
比如,晶圓的製備這一塊,技術要求就非常之高。
所謂晶圓就是晶片的基材,也叫做矽晶片。
它的原始材料就是矽,通常從常見的沙子中提取。
不過,矽晶片的純度要求實在是太高了,其純度要求無限接近百分之百。
越是製程先進的晶片,對矽晶片純度的要求也就越高。
七八十年代,矽晶圓的市場幾乎被腳盆的幾個大公司把持。
龍國目前能自產矽晶圓的量非常的小,而且自產矽晶圓的品質也不高。
要想搞定全產業鏈的晶片行業,那就要把矽晶片加工的全套裝置給搞定了。
也可以說,這個其實也需要一個大型的生產線來搞定。
單晶矽的製備工藝主要涉及到如下裝置:
首先是從沙子中提取矽。要想獲得純度極高的矽,最好的生產加工方法就是電弧法。
在提取的過程中在電弧中通入高純度的二氧化碳和電流,使其發生化學反應產生CO和SI02。繼續進行化學反應,最後生成一氧化碳和高純度的矽。
不過,這種提取方法成本相當之高。可是,為了獲得極高純度的矽,別無他法。
其次,要在燒結爐中透過高溫燒結,使得矽粉末被燒結成為單晶矽顆粒。這個裝置是製造單晶矽核心裝置之一,它需要高溫操作,在工作過程中還需要保持高溫不變,難度不是一般的大。
第三個步驟是透過單晶矽生長爐製備出高純度單晶矽棒。這個單晶矽生長爐也是個高精密的裝置,一樣是要求保持高溫不變,還要對棒材進行旋轉或者拉伸,以使得晶體結構進一步完善。
第四個步驟則是對製備出來的單晶矽進行加工、磨削,去除棒材表面瑕疵,讓其具有較高機械強度。這個工序需要的是高精密磨床!
第五個步驟是切割工序,要將單晶矽棒切割成矽片。
最後的一道工序則是要進行拋光。
就單單隻看一個矽晶片的加工製備,其中就有著相當大的技術難度。
其用到的裝置操作精密度要求是相當之高的。
這就需要在設計製造裝置的時候有數控自動化方面的控制程式。
一句話:這些裝置也是需要晶片以及感測器等等部件的,數控機床本身就需要有其計算機控制中心的。
其實何止是矽晶片加工製備的機器裝置需要數控計算機,其他重要的晶片加工製造裝置,像光刻機、刻蝕機等等,也都是需要數控計算機操控的。
因為人力根本就達不到那種精密度。
對此,王浩然也早有準備。
他在742廠的時候,就設計了微控制器和感測器。
微控制器也就是個整合了CPU、RAM(隨機存貯器)、ROM(只讀存貯器)等等功能的微型計算機系統。
這玩意是70年代初在美國開始出現,比如英特爾的8048、8051就是微控制器。
王浩然採用盤古架構輕鬆就設計出了16位的微控制器。
而且,放在這個時代來說的話,效能相當不錯。
有了微控制器,那就可以更好地發展數控機械,讓導彈、航天火箭更加易於精確控制,還可以讓洗衣機、冰箱、彩電等產品更智慧。
微控制器真的不是一般的重要。
前世的時候,直到80年代,龍國才開始逐漸推廣使用微控制器,而且,還都是進口的。直到21世紀初,國內才開始出現自研微控制器。
所以,王浩然搞出來的這第一款微控制器具有歷史性意義。
當然,有了微控制器,他還要為微控制器設計微控制器程式。
不過,這些對於現在的王浩然來說,難度都不算太大。
龍國其實並不缺乏真正的聰明人。
在現在這個年代,龍國缺乏的是一個科學研究的指路人。
比如,王浩然主持做國產晶片生產線課題的研究,因為他腦子裡已經有晶片全產業鏈生產線、生產裝置的設計研製的方案,那他就可以給自己的團隊成員指明瞭研究的正確方向和思路。
而絕大多數的科學家之所以摸索數年甚至是數十年,他們找的其實就是研究的正確方向……
如果有了正確的方向和正確的研究思路,那麼,他們出成果的時間還是相當之快的。
畢竟,他們其實就是在驗證王浩然的想法而已。
一旦他們發現王浩然的想法是正確的,他們就可以在短時間裡獲得成功。
……
嚴格意義上講,王浩然這個課題名義上是研究的生產線,其實,這個課題把所有的輔助材料都研究了。
在這個過程中,材料研究工作者的任務就比較重一些。
當然,任務最重的,還得是科研團隊中的機械科研成員。畢竟,王浩然要搞的是生產線,那就要研製大量的機械裝置。
一旦這個科研任務開始,那就要全力投入,每個人都要將自己所有的業餘時間都花費在這課題上面。
但大家每個人的幹勁都很足。
因為,所有人都知道,自己這是在開創歷史。
國產晶片生產線的研究在王浩然的帶領下如火如荼地進行。
可以說,好訊息此起彼伏。
王浩然本人主要的工作其實就是整合。
他要整合所有團隊成員的工作,將之組成一臺臺的裝置,再將一臺臺的裝置組合成產線。
他就是整個團隊的靈魂。
……
範開勇是北大機械工程系系的教授,他也帶著自己的團隊加入到了王浩然的晶片生產線課題團隊中。
與範開勇合作的則是北大材料系的著名教授林萬鈞。
兩人之間又有分工合作的關係。
範開勇負責的是單晶矽生產所需3個裝置電弧爐、燒結爐以及單晶矽生長爐的研製工作。
而林萬鈞則負責高純度單晶矽柱的研究工作。
範開勇研製裝置,林萬鈞則研製材料。
兩人都是在楊德忠的督促下加入到王浩然團隊的。
兩個人總體來講,內心對於王浩然還是有那麼一點不服氣。
是的!非常不服氣。
因為,他們也都是知名專家,他們都獲得過國家級科研大獎。
他們內心深處,是不想被王浩然主導自己分工研究的專案的。
其實,在分配任務的時候,王浩然已經給他們指明瞭他們負責的科研任務的方向與思路。
甚至,王浩然就連圖紙都給了他們。
王浩然的意思是,讓他們按照自己的設想去落實就好了。
但範開勇和林萬鈞一合計:我們按照你的設想去幹活兒,那豈不是純粹就是個給你打配合的科研牛馬嗎?
那不行!我們要按照我們自己的思路去工作。
範開勇拋開了王浩然給的思路和圖紙,他就開始另起爐灶。
結果呢,他就發現,不管他怎麼努力,他在實驗室裡研製的電弧爐都達不到王浩然規定的標準。
而林萬鈞也發現,他按照自己的想法去提煉矽,也根本提純不到王浩然要求的純度。
而就在這個過程中,王浩然過來北大這邊檢查進度。
他一看便知,範開勇與林萬鈞沒有按照自己的設想去做事情。
他便笑著對範開勇說:“範老師,您有自己的想法,這個我不反對。”
“但咱們是個團隊,還是要做好協作才行。”
“另外,我還要告訴您的是,您研究的這三個裝置是需要跟我研製的計算機控制系統相配合,然後才能達到最終的設計標準……”
王浩然跟範開勇解釋了很多。
王浩然很耐心。
對範開勇與林萬鈞也都給予了足夠的尊重。
他也知道,這些老科學家肯定是都有那麼一點傲氣的。
有傲氣很正常,探索不同的科研方向與思路也沒有問題。
但他們必須得聽勸。
如果他們一意孤行,就是想要我行我素,那就是沒有團隊精神。
那也就沒有合作的必要了。
範開勇聽了王浩然的一番解釋,他也有點兒羞愧。
“浩然同志,對不起,我得做一下自我檢討,我拿到你分配的任務之後,總覺得自己還有別的更好的辦法來研製裝置。”
“於是我就嘗試了一下我自己的想法,結果都不太行。”
“接下來我會按照伱的思路去做研究。”
“我保證絕對不會再任意妄為。”範開勇的態度挺好。
王浩然也鬆了口氣。
他是真不想半道上再換人。
王浩然就笑著說道:“範老師,我們是合作伙伴,大家互相幫助互相鞭策吧。”
“這三個裝置搞出來之後,主發明人是會安排您的,您的每一分努力,都會有回報……”
其實,之前王浩然就強調過這一點:他的課題組成員裡誰分工負責的科研專案,將來出了成果,那主要負責人都可以獲得第一功。
王浩然又給了範開勇和林萬鈞一點建議。
同時呢,他也給兩個人提供了微控制器與感測器。
這些東西都是他利用龍國科學院電子所的實驗室裝置加工出來的。
為了能生產微控制器和感測器,他也順便的幫助改進了電子所的一些裝置。
等到王浩然走後,範開勇對林萬鈞說:“林老師,看來,我們都是被拍在沙灘上的前浪了呀!”
“我原本還想證明自己不比年輕人差呢,誰料想,結果啪啪打臉啊!”
林萬鈞說:“現在說咱們被打臉,這個還早!”
“咱們得先驗證一下,看看王浩然的思路到底能不能行再說。”
顯然,林萬鈞對王浩然還是有懷疑。
於是,兩人就開始帶領各自團隊行動起來。
範開勇在實驗室裡要搞的就是實驗用的電弧爐、燒結爐以及單晶矽生長爐。
像這樣的實驗裝置,目前國內是沒有的,都是一些簡單粗糙的實驗裝置。
而目前,就算是北大這樣的大學,也沒有錢進口國外的實驗裝置。
經過了十來天的奮鬥,範開勇最終搞出來一臺實驗用的電弧爐。
這次,他是完全聽勸,按照王浩然的思路和設計方案搞出來的。
而且,電弧爐裡也安裝了微控制器與感測器。
這樣就可以精準地實施控制,讓各項操作都恰到好處。
電弧爐搞定之後,林萬鈞就開始利用這個裝置實驗著提煉高純度矽。
之前的時候,林萬鈞做這種提煉高純矽的活兒,基本上都是靠經驗。
使用的方法是水熱法。
所謂水熱法是一種將二氧化矽轉化為水合矽酸鹽,然後在高溫高壓之下進行水解反應,最後將矽分離出來。
這是很多實驗室使用的提煉矽的方法。
它簡單易操作。
但不適合大規模工業化生產。
“範老師,您真覺得這裝置靠譜嗎?”林萬鈞問範開勇。
範開勇笑道:“可以試一試。”
“林老師平常用水熱法提取高純矽一般純度能達到多少?”
林萬鈞說:“差不多就是百分之九十九以上吧。反正是夠用的。”
範開勇說:“水熱法的確是個不錯的方法,但也只能實驗室少量提取了。”
“這個裝置要是真的能成,那可就厲害咯!”
“咱們一起試一試,看看能不能行。”
於是,兩人就開始實驗。
裝入原材料,輸入指令。
然後啟動了機器。
電弧爐就開始工作。
這期間,幾乎上不需要他們再進行甚麼操作。
這就是傻瓜式的機器大生產模式。
第一爐實驗性生產結束。
提煉出來的高純度矽砂被取了出來。
“嘖嘖!這矽砂看上去純度就很高啊!”林萬鈞驚訝地說道。
範開勇問:“那你之前在實驗室提純的矽純度能達到多少?”
林萬鈞說:“可以達到左右這樣。用來做晶片的基材是應該夠用的。”
“當然,我也知道,純度越高,那效能就越好。”
“但想要繼續提純,難度也是很大的。”
範開勇笑問:“那你覺得,這電弧爐製備出來的矽砂能有多高的純度?”
林萬鈞搖搖頭:“猜是不太好猜的吧?”
“但憑我的經驗,的純度是有的!”
範開勇搓了搓手說:“我已經有點兒迫不及待地想看看它的純度究竟是多少了。”
於是,矽砂被取出來之後馬上被拿去化驗。
化驗也是林萬鈞親自來做。
使用的是從腳盆進口的一種檢驗儀器。
畢竟,現在腳盆每年都給龍國大量的貸款。
這就導致,龍國從腳盆進口的產品也越來越多。
林萬鈞檢測做得非常的細緻。
因為,稍微馬虎那麼一點,檢測結果就有可能會受到極大的影響。
很快的,檢測結果就出來了。
看著檢測的結果,林萬鈞有點兒不相信地揉了揉眼,晃了晃腦袋說道:“這,這也太高了吧?”
範開勇趕緊湊了過去:“多少?”
林萬鈞說:“%!”
“這個純度已經是可以達到極限了!”
“想要再繼續提純,難度非常大!”
範開勇也是大吃一驚:“這麼高嗎?”
一般而言,材料提純都只能做到99.9%左右。
極少量的雜質,很多時候是壓根就去除不了的。
林萬鈞抓了抓自己的亂蓬蓬的頭髮說道:“或許,我搞錯了?”
“咱們再試一試好了。”
於是,林萬鈞就再次進行了一次檢測。
這次的檢測結果顯示仍然是%!
林萬鈞接連檢測了六七次。
最終他確認了一件事情:這個電弧爐是真的很強大!
它不僅工作穩定規範,不需要太多人力干涉,而且,用它獲得的矽粉純度也是相當的高。
這讓範開勇和林萬鈞都很是感慨。
“王浩然這年輕人,能力可比我們強太多了。”
“人家這科研思路太精準了吧?”
“我原以為,他的想法也高明不到哪去。”
“誰料想,被結果打臉了。”
範開勇不無感嘆地對林萬鈞說。
林萬鈞此時也是心服口服。
他晃了晃腦袋說:“之前我是不怎麼相信這個世界上有絕頂天才這種人的。”
“但現在,我信了。”
範開勇和林萬鈞兩個人出了成果,不僅研製出了全新的高效率的電弧爐,而且還提純出了純度高達%的矽粉。他們自然是要馬上把這個喜訊告訴王浩然的。
王浩然聽了心裡也是很高興的。
他知道,這兩個老教授經此一件事情,應該會對自己心服口服。
既然是一個團隊,那就絕對不應該有雜音的。
大家一定要團結一致,共同朝著同一個目標前進才行。
王浩然這次整合了不少的大腕。
想要讓大腕服服帖帖,那就要拿出來一點真本領來降服。
其實,除了範開勇和林萬鈞兩個人之外,還有其他的大腕也經常會有自己的想法。
他們想要用自己的方法來搞科研,以此來證明,自己比王浩然高明。
如果這麼搞的人多了,那就會影響團隊的進度。
因此,王浩然得知了範開勇和林萬鈞兩個人的喜訊之後,他覺得有必要給兩個人大力宣傳一下。
於是,王浩然就對範開勇和林萬鈞說:“兩位老師,恭喜你們出了這麼好的成果。”
“這在咱們國內也是一項突破性的成果呀!”
“所以,我認為,應該大力度宣傳一下。”
範開勇趕忙說:“浩然同志,不要宣傳我們。”
“其實呀,我們就是按照你的方法才出了成果。”
“把這個成果按在我們頭上,是不太合適的。”
王浩然則是笑著說道:“成果可是你們搞出來的嘛!”
“咱們是一個團隊!”
“團隊成員分工協作,出了成果,主要的任務執行者就應該居頭功才對!”
要想讓人幫你拉套,那你就必須得給出足夠的好處。
王浩然本人是整個晶片生產線大課題的主持者,將來這個大成果出來了,那整個大成果都是他自己的。
小成果分給團隊成員,才能長久,不是嗎?
於是,在王浩然的邀請之下,國家電視臺的記者王建國對範開勇跟林萬鈞做了採訪。
範開勇兩人在接受採訪的時候,都說了自己在剛開始和王浩然合作不太服氣,想要用自己的科研思路來做研究,結果幾經碰壁,最終不得不採用王浩然的思路與方案這才最終做出大成果來的經歷。
範開勇不無動情地說:“可以這麼說吧,如果單純只是我來做這個電弧爐,根本就不可能獲得任何突破性成果……”
林萬鈞也說:“沒有王浩然同志的指導,我們也沒可能提純出%的矽粉……”
PS:這兩天事情太多,有點心力交瘁,今天就只有這一章6千多字的稿子了,作者會盡力多更的,最後求支援……
(本章完)