晚上七點。
重達兩百斤,總共四根的多晶矽棒被取出!
韓銘已經迫不及待了,敲下拳頭大小的多晶矽拿去檢測,另一位金色提純人才則是魏華來到陳星身旁講解道:
“要是多晶矽純度能達到10n的話,那我們就可以進行下一步,熔煉摻雜環節了。”
話音剛落。
陳星眼神閃過抹疑惑,虛心請教道:“摻雜?單晶矽不是要保持矽的純度嗎?”
當初魏華就和他說過,矽石提純就是去除雜質,然後多次提純,讓矽片無限接近零雜質,為什麼現在反而需要摻雜了?
“總裁你先等會。”
魏華可不懂熔煉摻雜,他隻是個提純人才,不過他不懂,不代表彆人不懂。
他連忙一路小跑,把金色品質摻雜人才翟勇帶到陳星麵前道:“翟工你和總裁解釋解釋,為什麼半導體矽片生產需要摻雜。”
“咳咳。”
翟勇乾咳兩聲,看向陳星耐心講解道:“這個摻雜和普通的雜質不同,我們去除的雜質,一般是三氯化鐵、三氯化鋁、四氯化矽,也就是鐵鋁元素,而摻雜則是磷、硼、銻、砷等物質……”
“先說磷吧,它是一種五價摻雜物,通常用於n型(負型)矽晶體的製備,磷摻雜可以引入額外的自由電子,從而增加矽的導電性。”
“而硼則是一種三價摻雜物,通常用於p型(ie型)矽晶體的製備。硼摻雜引入額外的空穴(電子缺陷),從而增加矽的電子空穴導電性。”
“還有銻和砷都是五價摻雜物,可用於n型矽晶體的製備,與磷效果差不多。”
“原來如此。”
陳星微微頷首,恍然大悟。
怪不得,滬矽集團搞不出12寸半導體矽片,很有可能就是不懂摻雜技術。
半導體芯片生產環節,真的就是沒有哪個步驟簡單的,全部都需要技術的積累。
矽石到矽錠,矽錠到多晶矽,多晶矽到摻雜,摻雜之後就是提拉單晶矽棒了。
每一步都有可能出錯,每一步是需要攻克的難關,幸好陳星這邊最不缺的就是技術。
在翟勇講解完熔煉摻雜後,韓銘也檢測完多晶矽純度,興奮二字寫滿了他整張臉。
“哈哈哈,11n的純度,這塊多晶矽純度是11n,我們第一次就弄出了11n純度的多晶矽!”
他拿著那半塊多晶矽,有些瘋癲地來到陳星麵前。
11n純度,這就意味著這塊多晶矽的純度是99.999999999%,足足11個9!
多晶矽11n,同時也意味著單晶矽也會11n,隻要他們能順利熔煉生產出來。
這就相當於打基礎,多晶矽品質不過關的話,那單晶矽的品質肯定不會過關,因為下一步就是熔煉摻雜,後續也沒有提純環節了,現在多晶矽純度多少,生產出來的單晶矽片純度就是多少。
“真是11n?”
陳星心中一喜,連忙詢問道。
11n的多晶矽已經產出,那距離11n單晶矽產出還遠嗎?
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亦或者說!
距離半導體矽片還遠嗎?
“千真萬確!”
韓銘眼神難掩興奮,重重點頭再次確認道。
下一秒。
周圍的工程師們也興奮了。
“哈哈哈,好!!!”
“11n多晶矽生產出來,下一步就是熔煉摻雜了,然後再提拉單晶矽棒,距離我們的半導體矽片又近了一步啊!”
“魏工韓工太牛了,提純技術真的沒得說,牛逼!”
“11n的多晶矽純度,那就代表了11n是單晶矽純度,現在就等熔煉摻雜了!”
“上天眷顧啊!”
“下麵就看翟工的摻雜了!”
這裡的都是矽業人才,他們都知道生產步驟,就是不了解具體的操作方法。
既然涉及熔煉摻雜,翟勇也自然當仁不讓。
他向前一步,請示道:“總裁,現在11n多晶矽已經生產出來,是否立馬熔煉摻雜?”
“立馬摻雜!”
陳星給予肯定答複。
12寸半導體矽片越快生產出來越好,隻有原材料解決,才能正式擺脫材料的進口依賴。
隨著陳星一聲令下,翟勇提高數倍音量招呼道:“兄弟們,把多晶矽棒放入石英坩堝,我們用提拉法進行取出單晶矽棒!”
目前主流取出單晶矽的方法是提拉法,也叫柴可拉斯基法和直拉法。
當然了。
還有一種浮帶法,也叫區域熔煉法。
不過提拉法的好處是,可以直接在石英坩堝摻雜,效果也會比浮帶法好。
既然確定了下一步方法,藍色品質的工人們也信心十足,紛紛高聲回應。
“開乾開乾!”
“注意矽棒轉移要小心,不要掉落地麵了!”
“打起精神打起精神!”
沒有人敢懈怠,他們操控設備夾住多晶矽棒,緩慢地將它放入石英坩堝裡。
石英坩堝熔煉爐,它內部是長條狀,約莫七米,可以完美容納多晶矽棒進行熔煉。
而石英的熔點是1700度,矽的熔點是1400度,這裡隻需要加熱到1450度就可以保持。
隨著石英坩堝的溫度上升,多晶矽棒也逐漸融化,由固態轉變了液態。
這時,翟勇開始親自摻雜,按照預想的比例,添加磷,增加矽的導電性。
熔煉與摻雜的過程一直持續了數小時,這就好像熬湯,廚師在不停下佐料。
哪怕時間已經淩晨了,陳星也沒有絲毫困倦,反而越來越精神,身旁的韓銘不停講解道:
“現在翟工還在調配矽溶液,因為是從零開始,我們需要先拉數條晶種上來,晶種簡單來說就是細棒子,用它來拉大棒子。”
果不其然。
下半夜時,大尺寸矽棒人才楊烈接管工作。
他先是用小石英坩堝,裝了一些融化矽液體倒入磨具,冷卻製作提拉用的晶種。
清晨時分,細小的晶種製作完成,爐內溫度略微調低,放入製作好的晶種。
當它浸入矽溶液時,因為熱衝擊的緣故,晶體發生高頻次的滑移位錯,楊烈沒有半刻遲疑,立馬操控機器旋轉提拉。
在高速提拉10後,他立馬放緩提拉速度。
陳星很清楚,以金色品質人才的能力,這絕對不是失誤,可能是生產大尺寸矽棒的關鍵。
調製旋轉方向。
設定提拉速度。
楊烈在調試好設備參數,立馬來到陳星麵前道:
“總裁要不先去休息,因為我們要做的是12寸矽片,矽棒尺寸就要在14寸,目前速度去估算的話,距離矽棒完全產出,可能需要提拉八個小時左右!”
“不用,我想親眼見證。”
陳星搖了搖頭。
區區八個小時,他等得起。
這根大矽棒的誕生,直接關乎到龍芯國際這顆暗子能否繼續隱藏,他又如何可以睡得著?
如果12寸半導體矽片問世,芯片國產之路就又邁進了一步,矽片將不再依賴進口。
想要實現12寸半導體矽片國產化,就看這根正在提拉的大矽棒子品質如何了!
(本章完)
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