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第275章 零的突破

  晶圓生產制造的原材料就是硅,再往前追溯一點,原材料是二氧化硅。

  通俗一點講,晶圓就是沙子做的。

  當然,也可以用硅礦石,這種原材料的硅含量高一些。不管是沙子,還是硅礦石,都是制造生產晶圓的原材料。

  生產制造晶圓的第一步就是脫氧提純。

  沙子/石英經過提純以后得到含硅量25%的二氧化硅。二氧化硅經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并蒸餾后,得到純度高達99以上的晶體硅。晶體硅的純度要求非常高,這也是造出晶圓昂貴的原因。

  工人們正在向電弧熔煉爐之中裝料。這種原材料自然不是沙子,而是純度比較高的二氧化硅。

  唐飛是內行,知道晶圓生產第一步就是脫氧提純,直接走到了電弧熔煉爐旁邊,也正好看到工人們在裝料。

  王興奎等人看到唐飛,紛紛迎了過來,紛紛向唐飛問好。

  唐飛看了一眼目前的情況,大感興趣的問道:“興奎,準備工作進行得怎么樣了,什么時候開爐提純。”

  這是唐飛比較關心的。

  只要生產一但啟動,開始了第一道工序的生產,后續工序就會源源不斷的跟上,就能生產制造第一批晶圓。

  目前,晶圓在國際市場算是緊缺貨。

  不,在唐飛的記憶之中,似乎這東西一直都是比較緊缺的。讓唐飛記憶最深刻的是好像在2016年吧,全球晶圓的緊缺,導致了內存條、固態硬盤SSD價格高漲。一時之間國際市場上晶圓直接斷貨。

  簡單的說晶圓是指擁有集成電路的硅晶片,因為其形狀是圓的,故稱為晶圓。

  晶圓在電子數碼領域的運用是非常廣泛的。內存條、SSD,CPU、顯卡、手機內存、手機指紋芯片等等,可以說幾乎對于所有的電子數碼產品,晶圓都是不可缺少的。

  在未來,全球晶圓的緊缺情況常常出現,這不僅僅導致了內存條和SSD的漲價,也導致整個電子數碼產品領域都受到了非常嚴重的波及。可見晶圓的重要性。

  唐飛打算,盡早將自己的第一批晶圓制造出來,并將它推向市場。

  見老板詢問起生產準備情況,王興奎道:“一切準備基本就緒,工藝資料編制和人員培訓全部完成,工人們可以按照我們制定的工藝進行生產,第一批原材料也開始裝爐,馬上開始熔煉,首先進行的是脫氧提純。”

  唐飛來了興致,在旁邊興致勃勃的,看著大家忙碌。在技術人員的指導之下,第一批原材料裝爐完畢,檢查無誤之后,王興奎過來請示。

  “老板,是明天一早再開爐進行脫氧提純,還是現在就開始呢?”

  既然可以開爐提純,那還等什么,唐飛揮手道:“現在開始,我要看一看,咱們第一爐硅材料的質量情況。”

  隨著唐飛的這一決定,工人們工作起來,電弧熔煉爐開始啟動,進行第一爐二氧化硅的脫氧提純。

  這是一個過程,也需要一定的時間。

  唐飛在看了看之后,也沒有一直在那里干等,有技術人員,有技術專家等在旁邊指導就行了。

  “走,我們去看一看晶圓的其他生產設備。”

  在楊成林和王興奎的陪同下,唐飛看了晶圓的生產設備。不愧是技術專家,王興奎他們對生產設備的布局非常科學,非常合理。

  所有的生產設備全部調試完畢,達到了生產狀態,在某一些生產設備旁邊,能看到技術人員,也能看到生產工人。

  第二天。

  唐飛又到了生產現場,昨天下午啟動二氧化硅的脫氧提純,第一批冶金級硅應該已經生產出來了。

  沒錯,就是冶金級硅。

  晶圓生產制造第一步就是硅提純。將二氧化硅原料放入一個溫度約為2000℃,并且有碳源存在的電弧熔爐中,在高溫下,碳和沙石中的二氧化硅進行化學反應(碳與氧結合,剩下硅),得到純度約為98的純硅,又稱作冶金級硅。

  這對微電子器件來說不夠純,因為半導體材料的電學特性對雜質的濃度非常敏感,因此對冶金級硅進行進一步提純。

  一般而言,冶金級硅的純度98左右,質量好的廠家,普遍能將純度控制在98以上。

  唐飛走進生產廠房的時候,已經看到了王興奎等人的身影,也看到了工人們在準備第二步工序,準備將冶金級的硅進行進一步的提純,達到電子級硅的等級。

  “老板,第一批冶金級硅已經生產制造出來,您看一看,這是檢驗報告!”

  唐飛接過這份檢驗報告,一看就高興的道:“好家伙,一炮打響,咱們生產的冶金硅的純度達到了99以上,了不起。”

  王興奎謙虛的道:“主要是我們生產設備好,生產工藝也還算不錯。”

  唐飛知道,除了這些方面的原因之外,還有一個重要的因素,那就是自己質量2的UBFF在悄悄的發揮作用。

  冶金級的硅質量都這么好,那最終生產制造出來的成品,也就是晶圓能達到什么樣的質量程度呢。

  這非常值得期待!

  冶金級硅被堪稱完美的生產制造出來,下一步就是生產制造電子級硅。

  將粉碎的冶金級硅與氣態的氯化氫進行氯化反應,生成液態的硅烷,然后通過蒸餾和化學還原工藝,得到了高純度的多晶硅,也就是電子級硅。

  在技術人員的指導下,工人們已經在開始電子級硅的生產制造。

  第一批電子級硅也被成功的被生產制造出來,其純度高達99.999999999。然后是后續一系列的工序,直至生產制造出合格的晶圓。

  這些天,唐飛基本上一直待在九洲電子,甚至連萬恒地產集團都沒有時間去。

  晶圓的生產過程還算比較順利,脫氧提純,生產出冶金級硅,接著又生產出電子級硅,后續一道道工序在進行。硅晶圓的制造可以歸納為三個基本步驟:硅提煉及提純、單晶硅生長、晶圓成型。

  唐飛幾乎沒有離開過九洲電子,直到第一批晶圓被生產制造出來。

  成品的晶圓呈現薄薄的圓片狀,直徑八英寸,也就是八英寸的晶圓。它們看上去非常的漂亮,表面光滑如鏡。

  楊成林高興的大聲道:“老板,首批晶圓生產制造出來了!”

  旁邊的王興奎也興奮的道:“這就是芯片和集成電路的基本原料——硅晶圓片,這就是‘晶圓’。”

  第一批晶圓被成功制造出來。

  唐飛很高興,朗聲的道:“這應該是我們國內生產制造的首批八英寸的晶圓,這是零的突破。”

  這絕對是零的突破,填補了國內空白!

  只是不知道質量怎么樣?

  晶圓被生產制造出來,后面還有嚴格的檢測工序,只有檢驗合格,壞點數在合格的范圍之內,它們才算真正的合格產品。

  唐飛深知這一點,揮手道:“安排檢測,看一看我們第一批晶圓的質量如何。”

  大家都很期待這批晶圓的質量情況,楊成林是如此,王興奎是如此,參與這次晶圓試制的技術人員和生產工人們也是如此。

  九洲電子有成套的,先進的檢測設備,也有先進的檢測手段,馬上對這批晶圓進行質量檢測,看其是否能達到質量要求。

  幾名技術人員,一些質量人員,大家都忙碌開了,對這批剛剛生產制造出來的晶圓進行質量檢測。

  連董波、馬衛軍和郝紅霞三位技術專家都參與其中,嚴格的對這些晶圓進行檢測。

  晶圓測試,最典型的就是晶圓的針測工藝,九洲工業采用的就是這樣的測試工藝,也有相關的針測設備。

  主要檢測晶圓上的不良,如壞點,破損,裂粒,氣孔等等。

  晶圓測試是對晶片上的每個晶粒進行針測,在檢測頭裝上以金線制成細如毛發之探針,與晶粒上的接點接觸,測試其電氣特性,不合格的晶粒會被標上記號。

  幾名針測人員,一絲不茍,嚴格按照檢測流程對晶圓進行檢測,時間一分鐘一分鐘的過去。

  其中一名檢測人員額頭冒出了汗水,連忙輕輕的擦一擦,看了看針測設備,又看了看被檢測的晶圓,表情有一點不正常。

  董波是專家,他發現了這名檢測人員的不正常,連忙關切的問道:“小張,怎么了?”

  小張緩緩的道:“董專家,好像有一點不對,是不是我們的檢測設備出現了故障,你過來看一看。”

  什么!

  董波心中微微一驚,這可是嶄新的,先進的檢測設備,且還是系統出品的東西,怎么可能出現什么故障呢,難道是小張操作有誤。

  董波親自操刀,開始了對晶圓的檢測,旁邊幾名技術人員,幾名質量人員,大家紛紛圍了過來,看著董專家對晶圓的親自檢測。

  “咦!”

  董波輕輕的“咦”了一聲,顯得非常的驚訝。

  也就是這一聲驚訝,讓旁邊很多人的心跳加快,無形的緊張起來。有人甚至緊張得似乎心臟都要從喉嚨里面跳了出來。

  有人更是脫口而出,“董專家,怎么了,有什么問題!”

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