第八十四章 晶圆制备工艺

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“吉姆，我们公司正在积极扩大加拿大的芯片产业园，但是在我看来老是这么扩不是个办法，关键还是要在晶元制备上想办法，现在的单晶硅直径只有3英寸，我们需要更大直径的单晶硅，才能真正的提高产量，去年我给你的24英寸单晶硅制备工艺，你完成到哪一步了？”

克里斯托弗看了看王海华，对凌世哲说道：“boss，今天你不问我也要向你汇报这件事，这也是我来这里的原因，boss你跟我来，现在我们到晶圆制备实验工厂去看看。”

凌世哲三人换了衣服上车，汽车驶出芯片实验工厂，向西行驶了一公里左右来到一个较大的工厂里面，三人再次换了衣服进入超洁净实验生产车间。

另凌世哲感到奇怪的是王海华对这里居然非常的熟悉，克里斯托弗看出了凌世哲的脸上的疑惑，解释道：“boss，新晶圆制备工艺你去年交给我负责以后，鉴于公司的人手不足，我就跟香港计算机学院进行了合作，当时我向你通报过这件事情。”

听他这么一说，凌世哲拍了拍自己的头，居然把这件事搞忘了，当时香港安布雷拉工业公司所有的精力都放在了新型cmos芯片工艺制造技术上面去了，24英寸晶圆制备技术实在是抽不出多少人来，于是克里斯托弗想到计算机学院，就向凌世哲打了份报告，合作研究，凌世哲看到报告后马上就签了字，没想到自己把给忘了，既然是合作研究，王海华当然熟悉这里了。

“抱歉，我把这事给忘了。”

“没关系boss，谁都有忘了的时候。”

两人把凌世哲带到一个类似于仓库的房间，地上放了很多个不同尺寸的晶圆棒，有的是一根整体，有的干脆从中间切成了好几段，还有的被切成了一片片薄薄的晶圆片。

另一边有一处检验台，上面摆放了各种晶圆检测设备，几名工作人员坐在显微镜前，对着一张张晶圆进行检查。

凌世哲看到这么多大小不同尺寸的单晶硅，疑惑的问道：“吉姆，我给你的资料不是24英寸晶圆的工艺制备技术吗，怎么你这里的晶圆尺寸大大小小都有，怎么回事？”

“boss是这样的，我们现在对新工艺技术的掌握并不熟，现在还在摸索之中，生产出来的晶圆棒很不稳定，有的特别的好，24英寸都没有一个坏点，有的就很差，上了5英寸都有坏点。为了掌握这套新工艺，我采取了从细到粗的笨办法，先六英寸，在9英寸，这样一点一点提高，虽然慢了点，但工人们对新工艺技术的掌握的熟练度上也提高了不少。”

“现在你们能够达到多少英寸无坏点？”

“十三英寸。”克里斯托弗肯定的回到到。

“不错嘛，这套新工艺你们掌握的很快嘛。”

这时候王海华插话道：“没这么简单，这套新工艺太过于先进，技术相当复杂，工人们在生产操作中要掌握的要点太多太多，不要说是那些工人，就是我们这些教授工程师都拿着头疼，所以光靠人工来操作是很不现实的，必须实现自动化，光是采集工人们的操作数据就要花费很多时间，各种设备出现的各种故障的处理措施的相关数据也要采集，各种软件也要编写，数控系统的调试等等，有太多太多的问题等着我们去解决。问题不但复杂挠人，又都是水磨工夫。”

凌世哲的脸略微红了一下，在晶元制备的历史上都是三英寸、六英寸、九英寸、十二英寸这样一个台阶一个台阶过来的，但现在他为了自己的经济利益，直接从三英寸直接跳到二十四英寸，略过中间很多的步聚，自然让克里斯托弗和王海华以及那些生产工人感到相当的困难，什么都要从头摸索，没有一点的经验可以借鉴和参考，把这帮技术专家们坑得苦不堪言。

“这些生产设备都是按照我的要求造的吗，没有问题把？”凌世哲心里的愧疚很快就他抛到九霄云外去了，他已经完全的变成了一个资本家，如何获取最大利益已经成为了本能，现在他只关心这些制造的生产设备有没有问题。因为这关系到这套工艺能够多快的投入到生产。

克里斯托弗点了点头，用肯定的语气说道：“这些设备都是我们自己设计和制造的，这套工艺和各个设备我们都建立了相关的各种数学模型，完全符合模型的要求，有关的实验我们都认真的做过验证，那些工程师的经验相当的丰富，总体上是没有问题，现在我们遇到的问题与其说是工艺设备研发的问题，还不如说是新设备和新工艺生产调试的问题。boss，我有信心在半年之内就能攻克它，到时候24英寸晶圆片会大量源源不断的生产出来，质量稳定，品质可靠。”

王海华也跟着点了点头，听到他们的话里充满了强大的自信，凌世哲也松了口气，如果真像克里斯托弗说的那样，那就太好了，半年时间甚至一年的时间他等得起，到时候24英寸晶圆厂投产，他的芯片工厂的产能就会在原基础上大幅提高好几倍。

三人离开了晶圆检测间，向其他生产区走去。

硅是极为常见的一种元素，但它极少以单质的形式在自然界中出现，而是已复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、沙硕、尘土之中。硅在地壳中是第二丰富的元素，构成地壳总质量的25.7%，占地壳中的四分之一，仅次于第一位的氧（49.4%）。

硅包括晶态和无定型两种同素异形体，晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色。晶体硅又分为单晶硅和多晶硅，它们都具有金刚石晶格，硬而有金属光泽，有半导体性质。

半导体芯片的原料是单晶硅，多晶硅是单晶硅的原料，也是太阳能片以及光伏发电的基础材料。

多晶硅按纯度分为冶金级多晶硅（俗称工业硅）、太阳能级多晶硅和电子级多晶硅。

凌世哲设计的这套工艺，并不是从硅晶矿开始从头到尾的方式来生产，而是直接采用工业硅为原料来生产，其大体的工艺流程为工业硅———多晶硅——单晶硅。

目前高纯度多晶硅制备普遍采用的是三氯氢硅还原法制备高纯硅，这种方法是西门子公司发明的，所以又被称为西门子法制备高纯硅。