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第429章 欣喜:单晶硅棒突破(2 / 4)

向海说道∶「我们眼前这台设备,昨天开始试制样品,理论最大熔料量达到1200公斤,我们放了1000公斤。

设备可拉制12英寸到14英寸的单晶硅棒,目前正在生产的

是12英寸的硅棒,尝试全长度尺寸怎么样。

昨天,我们试制了两根一米长度的单晶硅棒,以测试结果来看,各种指标达到了高端手机芯片的硅材料要求,生产效率比常规的每小时提拉10厘米要快一倍左右。

当然,离我们制定的要求,还是有一些差距,有不少小瑕疵,比如硅纯度达到了11N,但不管怎么样调试,都达不到12N,我们正在找原因,还没找到。」

星海集团目前使用的硅精练方法是提拉法。

先把熔化的Si放在石墨坩埚里面,使用感应法加热,之后又放在石英容器里,通过纯氢气体作为清洁氛围。再把作为种子的籽晶放在垂直棒的前端,再放入熔化的Si里面。

因为籽晶表面会吸附熔化物,在垂直棒不断缓慢旋转和提拉的过程中,可以长出直径比籽晶大得多的体材料晶体。

这有点像两根筷子插入盛满面条的锅里,筷子夹紧的几根面子就像是「籽晶」,吸附锅里的其它面条,随着筷子旋转,然后提升,越来越多的面条被卷入筷子中。

而且,被卷入的面条排布得比较整齐,其实提拉法还利用到了旋转重力的作用,能够均匀地分布熔化的硅,同时通过轴(筷子)的旋转,控制了硅温度和几何构性的不均匀性。

沐阳说道「先带我看看试制好的样品。」

向海点头,走到一根未切割的单晶硅棒前,长度约一米多,外径是12英寸,这一根硅棒,也有一百多公斤。

沐阳蹲下来观察,用手抚摸硅棒表面,赞道∶「外径直线度不错,直径均匀,不过,这只是一米长而已,拉完一炉一千公斤的,理论可以拉四五米长。」

沐阳检查完这根未切割的单晶硅棒,再检查另一根已经切割过的硅棒样品,已经切割了一半。

单晶硅棒是先用线切割机把两端锥形料头切割掉,如果硅棒很长就分段,否则太重不好搬动和加工,车外圆,然后再用真正的切片机切晶圆片。

用切片机切片,效率会快许多,切割平面度会更好一些,也不容易碎,如果是线切割,比较粗糙。

刚切下来的晶圆片厚度不到一毫米,还要继续打磨、研磨,直到符合设计的厚度要求。

切片厚度主要看材料韧性情况和切片机的性能,如果很容易切碎,那就切厚一点,而且直径越大,切片难度越大,所以12英寸的切割厚度要比8英寸的肯定要厚一些。

这也没法,单晶硅的韧性很差,实际上就是脆性材料。

最终芯片的成品厚度一般在毫米以下,薄的话可以达到厚米左右。

沐阳拿起一片晶圆片,从外观看上去,平面度不错。

「你们切割了多少片,切裂的概率有多少?」

「就试切割了几十片,刚开始还切裂了几片,发现切片机的冷却系统没搞好,后面的,也没切裂过。」

「就纯度11N」

向海说「嗯,抽检了9个晶圆片,都这个数据。」

沐阳点头,他理解其中的难度,就算每个零部件都按照图纸生产,工艺按照他的做,但设备组装肯定存在误差,生产环境同样有影响,还有其它因素,最终都影响到单晶硅纯度与其它性能。

如果能达到目前的情况,的确可以开始尝试量产了,即使离他设计的理论值还差一些。

他的要求,只是想以此为基础,制造更好的芯片而已,比如用在高端手机和高端电脑上的芯片,对纯度要求就这么高,再差也要达到10N。

而且,硅棒的其它指标都达到了世界顶尖水平。

可以说,星海集团已经制造出世界顶尖的硅棒了,就看接下来的

量产情况了。

「一个单晶棒没有代表性,也许是偶然,前期多生产多一些样品,多检测收集数据。」

沐阳说出他的要求,接下来,他亲自检查问题根源,从氢气的纯度和流量大小、硅原材料、单晶炉工作温度与湿度等等一一排除。

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