第275章 零的突破
晶圆生产制造的原材料就是硅，再往前追溯一点，原材料是二氧化硅。 通俗一点讲，晶圆就是沙子做的。 当然，也可以用硅矿石，这种原材料的硅含量高一些。不管是沙子，还是硅矿石，都是制造生产晶圆的原材料。 生产制造晶圆的第一步就是脱氧提纯。 沙子/石英经过提纯以后得到含硅量25％的二氧化硅。二氧化硅经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并蒸馏后，得到纯度高达99%以上的晶体硅。晶体硅的纯度要求非常高，这也是造出晶圆昂贵的原因。 工人们正在向电弧熔炼炉之中装料。这种原材料自然不是沙子，而是纯度比较高的二氧化硅。 唐飞是内行，知道晶圆生产第一步就是脱氧提纯，直接走到了电弧熔炼炉旁边，也正好看到工人们在装料。 王兴奎等人看到唐飞，纷纷迎了过来，纷纷向唐飞问好。 唐飞看了一眼目前的情况，大感兴趣的问道：“兴奎，准备工作进行得怎么样了，什么时候开炉提纯。” 这是唐飞比较关心的。 只要生产一但启动，开始了第一道工序的生产，后续工序就会源源不断的跟上，就能生产制造第一批晶圆。 目前，晶圆在国际市场算是紧缺货。 不，在唐飞的记忆之中，似乎这东西一直都是比较紧缺的。让唐飞记忆最深刻的是好像在2016年吧，全球晶圆的紧缺，导致了内存条、固态硬盘SSD价格高涨。一时之间国际市场上晶圆直接断货。 简单的说晶圆是指拥有集成电路的硅晶片，因为其形状是圆的，故称为晶圆。 晶圆在电子数码领域的运用是非常广泛的。内存条、SSD，CPU、显卡、手机内存、手机指纹芯片等等，可以说几乎对于所有的电子数码产品，晶圆都是不可缺少的。 在未来，全球晶圆的紧缺情况常常出现，这不仅仅导致了内存条和SSD的涨价，也导致整个电子数码产品领域都受到了非常严重的波及。可见晶圆的重要性。 唐飞打算，尽早将自己的第一批晶圆制造出来，并将它推向市场。 见老板询问起生产准备情况，王兴奎道：“一切准备基本就绪，工艺资料编制和人员培训全部完成，工人们可以按照我们制定的工艺进行生产，第一批原材料也开始装炉，马上开始熔炼，首先进行的是脱氧提纯。” 唐飞来了兴致，在旁边兴致勃勃的，看着大家忙碌。在技术人员的指导之下，第一批原材料装炉完毕，检查无误之后，王兴奎过来请示。 “老板，是明天一早再开炉进行脱氧提纯，还是现在就开始呢？” 既然可以开炉提纯，那还等什么，唐飞挥手道：“现在开始，我要看一看，咱们第一炉硅材料的质量情况。” 随着唐飞的这一决定，工人们工作起来，电弧熔炼炉开始启动，进行第一炉二氧化硅的脱氧提纯。 这是一个过程，也需要一定的时间。 唐飞在看了看之后，也没有一直在那里干等，有技术人员，有技术专家等在旁边指导就行了。 “走，我们去看一看晶圆的其他生产设备。” 在杨成林和王兴奎的陪同下，唐飞看了晶圆的生产设备。不愧是技术专家，王兴奎他们对生产设备的布局非常科学，非常合理。 所有的生产设备全部调试完毕，达到了生产状态，在某一些生产设备旁边，能看到技术人员，也能看到生产工人。 第二天。 唐飞又到了生产现场，昨天下午启动二氧化硅的脱氧提纯，第一批冶金级硅应该已经生产出来了。 没错，就是冶金级硅。 晶圆生产制造第一步就是硅提纯。将二氧化硅原料放入一个温度约为2000℃，并且有碳源存在的电弧熔炉中，在高温下，碳和沙石中的二氧化硅进行化学反应（碳与氧结合，剩下硅），得到纯度约为98%的纯硅，又称作冶金级硅。 这对微电子器件来说不够纯，因为半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感，因此对冶金级硅进行进一步提纯。 一般而言，冶金级硅的纯度98%左右，质量好的厂家，普遍能将纯度控制在98%以上。 唐飞走进生产厂房的时候，已经看到了王兴奎等人的身影，也看到了工人们在准备第二步工序，准备将冶金级的硅进行进一步的提纯，达到电子级硅的等级。 “老板，第一批冶金级硅已经生产制造出来，您看一看，这是检验报告！” 唐飞接过这份检验报告，一看就高兴的道：“好家伙，一炮打响，咱们生产的冶金硅的纯度达到了99%以上，了不起。” 王兴奎谦虚的道：“主要是我们生产设备好，生产工艺也还算不错。” 唐飞知道，除了这些方面的原因之外，还有一个重要的因素，那就是自己质量 2的UBFF在悄悄的发挥作用。 冶金级的硅质量都这么好，那最终生产制造出来的成品，也就是晶圆能达到什么样的质量程度呢。 这非常值得期待！ 冶金级硅被堪称完美的生产制造出来，下一步就是生产制造电子级硅。 将粉碎的冶金级硅与气态的氯化氢进行氯化反应，生成液态的硅烷，然后通过蒸馏和化学还原工艺，得到了高纯度的多晶硅，也就是电子级硅。 在技术人员的指导下，工人们已经在开始电子级硅的生产制造。 第一批电子级硅也被成功的被生产制造出来，其纯度高达99.999999999%。然后是后续一系列的工序，直至生产制造出合格的晶圆。 这些天，唐飞基本上一直待在九洲电子，甚至连万恒地产集团都没有时间去。 晶圆的生产过程还算比较顺利，脱氧提纯，生产出冶金级硅，接着又生产出电子级硅，后续一道道工序在进行。硅晶圆的制造可以归纳为三个基本步骤：硅提炼及提纯、单晶硅生长、晶圆成型。 唐飞几乎没有离开过九洲电子，直到第一批晶圆被生产制造出来。 成品的晶圆呈现薄薄的圆片状，直径八英寸，也就是八英寸的晶圆。它们看上去非常的漂亮，表面光滑如镜。 杨成林高兴的大声道：“老板，首批晶圆生产制造出来了！” 旁边的王兴奎也兴奋的道：“这就是芯片和集成电路的基本原料——硅晶圆片，这就是‘晶圆’。” 第一批晶圆被成功制造出来。 唐飞很高兴，朗声的道：“这应该是我们国内生产制造的首批八英寸的晶圆，这是零的突破。” 这绝对是零的突破，填补了国内空白！ 只是不知道质量怎么样？ 晶圆被生产制造出来，后面还有严格的检测工序，只有检验合格，坏点数在合格的范围之内，它们才算真正的合格产品。 唐飞深知这一点，挥手道：“安排检测，看一看我们第一批晶圆的质量如何。” 大家都很期待这批晶圆的质量情况，杨成林是如此，王兴奎是如此，参与这次晶圆试制的技术人员和生产工人们也是如此。 九洲电子有成套的，先进的检测设备，也有先进的检测手段，马上对这批晶圆进行质量检测，看其是否能达到质量要求。 几名技术人员，一些质量人员，大家都忙碌开了，对这批刚刚生产制造出来的晶圆进行质量检测。 连董波、马卫军和郝红霞三位技术专家都参与其中，严格的对这些晶圆进行检测。 晶圆测试，最典型的就是晶圆的针测工艺，九洲工业采用的就是这样的测试工艺，也有相关的针测设备。 主要检测晶圆上的不良，如坏点，破损，裂粒，气孔等等。 晶圆测试是对晶片上的每个晶粒进行针测，在检测头装上以金线制成细如毛发之探针，与晶粒上的接点接触，测试其电气特性，不合格的晶粒会被标上记号。 几名针测人员，一丝不苟，严格按照检测流程对晶圆进行检测，时间一分钟一分钟的过去。 其中一名检测人员额头冒出了汗水，连忙轻轻的擦一擦，看了看针测设备，又看了看被检测的晶圆，表情有一点不正常。 董波是专家，他发现了这名检测人员的不正常，连忙关切的问道：“小张，怎么了？” 小张缓缓的道：“董专家，好像有一点不对，是不是我们的检测设备出现了故障，你过来看一看。” 什么！ 董波心中微微一惊，这可是崭新的，先进的检测设备，且还是系统出品的东西，怎么可能出现什么故障呢，难道是小张操作有误。 董波亲自操刀，开始了对晶圆的检测，旁边几名技术人员，几名质量人员，大家纷纷围了过来，看着董专家对晶圆的亲自检测。 “咦！” 董波轻轻的“咦”了一声，显得非常的惊讶。 也就是这一声惊讶，让旁边很多人的心跳加快，无形的紧张起来。有人甚至紧张得似乎心脏都要从喉咙里面跳了出来。 有人更是脱口而出，“董专家，怎么了，有什么问题！” ……… 今日继续三更，第二更送上！五彩贝壳的神级工业主