第429章 欣喜：单晶硅棒突破 (第1/2页)

「出样品了!」
　　
　　「纯度11N!」
　　
　　9月20日上午十点钟，沐阳正在办公室里看资料，突然收到硅厂（晶圆厂）的消息，一直凝视资料毫无波澜的脸荡漾出喜悦。
　　
　　适用于集成电路行业的半导体硅片对产品质量有极高的要求，纯度必须达到99.99999999%（9个9，简称9N）以上，最先进的工艺则需要达到99.999999999%（11个9，即11N）。
　　
　　出口要求，一般要达到9N。
　　
　　现在国产硅棒，能达到11N是有，但生产极不稳定，成本会高许多。
　　
　　沐阳的要求，要稳定达到12N，而且生产成本不能太高。
　　
　　硅棒指标当然不止纯度，还有结晶构造、平坦度等，也要满足电阻率、碳残余量、厚度、翘曲度、表面金属残余量等各类参数指标要求。
　　
　　但纯度就是核心，尺寸就是成本，这么说有些片面，但也没错。
　　
　　「好的，我过来看下。」
　　
　　沐阳放下资料，喊上司机准备车。
　　
　　硅厂不在总部基地这边，而是在星海集团2号工业园区，即阳富区工业园区。
　　
　　三分钟后，沐阳坐上未来01，向硅厂方向驶去。
　　
　　半个小时后，沐阳来到了实验车间，换上白色无尘服装和熟胶手套，戴上口罩，全身严实，只留下一双眼睛。
　　
　　在入口处按了下指纹，验证人脸，才能真正进入实验车间。
　　
　　九月份的天气非常炎热，还好车间是恒温车间，温度只有二十摄氏度，要不然，穿着一身包裹得严实的衣服，那得多难受。
　　
　　但就算如此，沐阳还是感到一些不习惯，特别是几年不戴口罩了，感受呼吸不是很顺畅。
　　
　　在后世，戴口罩戴习惯了，一天不摘下来感觉也没事儿，就耳朵根被勒得有些疼而已。
　　
　　走在车间里，没有人认出沐阳。
　　
　　路过的一位员工看到他没有佩戴员工牌，衣服背面也没有个人名字标识，赶紧走回去挡住他「你好，请问你是哪位?怎么进来了?为什么没有佩戴员工牌?」
　　
　　这个时候，沐阳才想起，他没有生气，反而是笑了笑，不过，眼前这位员工也是看不到他笑。
　　
　　「问你呢?否则我要报警了!」
　　
　　「没事，我是沐阳。」沐阳摘下口罩，露出一个笑脸，然后又重新戴好口罩
　　
　　他这么一说，眼前这位年轻员工恐慌起来，向沐阳深深鞠躬∶「啊，您是董事长，我没认了来，对不起，对不起!」
　　
　　「没事，你做得很好，警惕性很高，我路过几个同事，都没注意到这点。说到底就是我的问题，没有制作自己的标牌。「沐阳挥挥手笑道。
　　
　　「谢谢董事长，我真的没认出来。「
　　
　　「不用在意，去忙吧。」
　　
　　「好的，拜拜。」说完后，这员工快步离开，感觉太尴尬了，幸好董事长不在意，还表扬了他。
　　
　　沐阳来到一台XH1200型单晶炉前，此时有七八位员工正在设备外围交流，看到沐阳，这些员工还是没认出来。
　　
　　技术经理向海，见过沐阳多次，也知道沐阳要来，通过他的身材和眼神认出来，然后走过去打招呼:
　　
　　「董事长，您来了。」
　　
　　向海这么一喊，其他员工血压瞬间飙升，眼前这位竟然是董事长!
　　
　　「嗯，说说具体情况。「沐阳点头。
　　
　　向海说道∶「我们眼前这台设备，昨天开始试制样品，理论最大熔料量达到1200公斤，我们放了1000公斤。
　　
　　设备可拉制12英寸到14英寸的单晶硅棒，目前正在生产的
　　
　　是12英寸的硅棒，尝试全长度尺寸怎么样。
　　
　　昨天，我们试制了两根一米长度的单晶硅棒，以测试结果来看，各种指标达到了高端手机芯片的硅材料要求，生产效率比常规的每小时提拉10厘米要快一倍左右。
　　
　　当然，离我们制定的要求，还是有一些差距，有不少小瑕疵，比如硅纯度达到了11N，但不管怎么样调试，都达不到12N，我们正在找原因，还没找到。」
　　
　　星海集团目前使用的硅精练方法是提拉法。
　　
　　先把熔化的Si放在石墨坩埚里面，使用感应法加热，之后又放在石英容器里，通过纯氢气体作为清洁氛围。再把作为种子的籽晶放在垂直棒的前端，再放入熔化的Si里面。
　　
　　因为籽晶表面会吸附熔化物，在垂直棒不断缓慢旋转和提拉的过程中，可以长出直径比籽晶大得多的体材料晶体。
　　
　　这有点像两根筷子插入盛满面条的锅里，筷子夹紧的几根面子就像是「籽晶」，吸附锅里的其它面条，随着筷子旋转，然后提升，越来越多的面条被卷入筷子中。
　　
　　而且，被卷入的面条排布得比较整齐，其实提拉法还利用到了旋转重力的作用，能够均匀地分布熔化的硅，同时通过轴（筷子）的旋转，控制了硅温度和几何构性的不均匀性。
　　
　　沐阳说道「先带我看看试制好的样品。」
　　
　　向海点头，走到一根未切割的单晶硅棒前，长度约一米多，外径是12英寸，这一根硅棒，也有一百多公斤。
　　
　　沐阳蹲下来观察，用手抚摸硅棒表面，赞道∶「外径直线度不错，直径均匀，不过，这只是一米长而已，拉完一炉一千公斤的，理论可以拉四五米长。」
　　
　　沐阳检查完这根未切割的单晶硅棒，再检查另一根已经切割过的硅棒样品，已经切割了一半。
　　
　　单晶硅棒是先用线切割机把两端锥形料头切割掉，如果硅棒很长就分段，否则太重不好搬动和加工，车外圆，然后再用真正的切片机切晶圆片。
　　
　　用切片机切片，效率会快许多，切割平面度会更好一些，也不容易碎，如果是线切割，比较粗糙。
　　
　　刚切下来的晶圆片厚度不到一毫米，还要继续打磨、研磨，直到符合设计的厚度要求。
　　
　　切片厚度主要看材料韧性情况和切片机的性能，如果很容易切碎，那就切厚一点，而且直径越大，切片难度越大，所以12英寸的切割厚度要比8英寸的肯定要厚一些。
　　
　　这也没法，单晶硅的韧性很差，实际上就是脆性材料。
　　
　　最终芯片的成品厚度一般在0.3毫米以下，薄的话可以达到0.1厚米左右。
　　
　　沐阳拿起一片晶圆片，从外观看上去，平面度不错。
　　
　　「你们切割了多少片，切裂的概率有多少?」
　　
　　「就试切割了几十片，刚开始还切裂了几片，发现切片机的冷却系统没搞好，后面的，也没切裂过。」
　　
　　「就纯度11N」
　　
　　向海说「嗯，抽检了9个晶圆片，都这个数据。」
　　
　　沐阳点头，他理解其中的难度，就算每个零部件都按照图纸生产，工艺按照他的做，但设备组装肯定存在误差，生产环境同样有影响，还有其它因素，最终都影响到单晶硅纯度与其它性能。
　　
　　如果能达到目前的情况，的确可以开始尝试量产了，即使离他设计的理论值还差一些。
　　
　　他的要求，只是想以此为基础，制造更好的芯片而已，比如用在高端手机和高端电脑上的芯片，对纯度要求就这么高，再差也要达到10N。
　　
　　而且，硅棒的其它指标都达到了世界顶尖水平。
　　
　　可以说，星海集团已经制造出世界顶尖的硅棒了，就看接下来的
　　
　　量产情况了。
　　
　　「一个单晶棒没有代表性，也许是偶然，前期多生产多一些样品，多检测收集数据。」
　　
　　

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