第275章 零的突破

晶圓生產製造的原材料就是硅,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,都是製造生產晶圓的原材料。

生產製造晶圓的第一步就是脫氧提純。

沙子/石英經過提純以後得到含硅量25%的二氧化硅。二氧化硅經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,並蒸餾後,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,大感興趣地問道:「興奎,準備工作進行得怎麼樣了,什麼時候開爐提純。」

這是唐飛比較關心的。

只要生產一旦啟動,開始了第一道工序的生產,後續工序就會源源不斷的跟上,就能生產製造第一批晶圓。

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、固態硬碟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、手機指紋晶元等等,可以說幾乎對於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,儘早將自己的第一批晶圓製造出來,並將它推向市場。

見老闆詢問起生產準備情況,王興奎道:「一切準備基本就緒,工藝資料編製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。」

唐飛來了興緻,在旁邊興緻勃勃的,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,檢查無誤之後,王興奎過來請示。

「老闆,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,那還等什麼,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。

唐飛在看了看之後,也沒有一直在那裡乾等,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。

晶圓生產製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℃,並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。

「老闆,第一批冶金級硅已經生產製造出來,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:「好傢夥,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麼好,那最終生產製造出來的成品,也就是晶圓能達到什麼樣的質量程度呢。

這非常值得期待!

冶金級硅被堪稱完美的生產製造出來,下一步就是生產製造電子級硅。

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,然後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製造。

第一批電子級硅也被成功的被生產製造出來,其純度高達99.999999999%。然後是後續一系列的工序,直至生產製造出合格的晶圓。

這些天,唐飛基本上一直待在九洲電子,甚至連萬恆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,後續一道道工序在進行。硅晶圓的製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製造出來。

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:「老闆,首批晶圓生產製造出來了!」

旁邊的王興奎也興奮的道:「這就是晶元和集成電路的基本原料——硅晶圓片,這就是『晶圓』。」

第一批晶圓被成功製造出來。

唐飛很高興,朗聲的道:「這應該是我們國內生產製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!

只是不知道質量怎麼樣?

晶圓被生產製造出來,後面還有嚴格的檢測工序,只有檢驗合格,壞點數在合格的範圍之內,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,參與這次晶圓試製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,對這批剛剛生產製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,九洲工業採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製成細如毛髮之探針,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,一絲不苟,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,連忙關切地問道:「小張,怎麼了?」

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。」

什麼!

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,怎麼可能出現什麼故障呢,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。

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