第57章 制造高纯硅晶棒需要不遣余力
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随着飞跃科技公司招聘广告的投放范围的不断扩大、某某某获得什么待遇消息的放出，本港许多原本看不上公司开出待遇的技术专家们也纷纷心动了，甚至就连大学里的教授，也有几位前来应聘，公司趁机一举招揽了几十名各个领域内的高水平技术人才。
同时，一些原本在海外其他国家但是有到香港展意愿的技术专家，也向招聘组打来了电话，商谈面试事宜，并且这个人数在一天一天的增加，以至于两个星期之后，本特利和希利斯不得不再从总部抽调人员充当面试官的角色。
至于抽调人员会不会对原本的项目研究进展产生影响，这个暂时也顾不上了，只要经历了这段时间的阵痛，在这些高技术人才的推动下，公司接下来一定会迎来高展时期。
不过好好过了一把面试官瘾的姚飞此时已经踏在了硅谷这片神奇的土地上了。
“科尔，五分钟后准备开炉……”
飞越科技新建的单晶硅实验室内，布雷迪和姚飞并排而立，实验室制取单晶硅此时已经到了降温减压准备出炉阶段，建立单晶硅实验室第一阶段的努力成果，马上即将要揭晓。
“波特，控制住炉压，科尔开炉之前要靠太近，小心主炉打开的瞬间向外喷射的残留热气，等炉内热气散尽再取出硅晶棒，明白了吗？”
一切重新开始，之前的几名助手在日本电气公司的重金许诺继续留在了原来的研究中心，而实验室这些人基本都是布雷迪新招过来了，第一次见识单晶硅开炉，哪怕是实验室级别的，肯定会有有些压不住自己的好奇之心，所以他得出声提醒。
“明白，教授……”
听着布雷迪教授的话，波特谨慎的往一边远离了几步，但是其注视的神情还是掩不住他心中的好奇。
“开炉！”
五分钟时间一过，布雷迪十分干脆的指挥开炉，随后波特便按下了红色开炉按钮，炉门是自动打开的，这个只需要安装一个控制器就行了，和智能没半毛钱关系的。
随着一声清脆的“啪”声响起，一道转瞬即逝的白烟从炉内向四周喷出，这是高压热气与空气中的水分子相互作用产生的水蒸气。
又继续等了两三分钟，波特才戴上了耐高温手套，然后从程筒状的炉室内取出一根表面呈黑亮光彩的棒状物体，这就是单晶硅棒了。
不过单晶硅的本色是银灰色，由于晶向一致，呈玻璃状，因此看上去就象是黑色一样。
刚刚生产出的单晶硅棒是不可以直接进行后续加工的，还需要进行一系列的检测，通过化学腐蚀及测试仪器对其进行检验和测量。
检测的过程也是包含很多细项，具体的有晶向、导电类型、掺杂、少子寿命、电阻率范围、电阻率均匀性、氧含量、碳含量、直径、长度、端面平兴度、端面弯曲度、位错密度以及裂纹硬伤等。
除开直径长度这两项，其他都必须等到检测合格并达到规定标准后，才能进行下一步的切片加工。
这么多项的检测项目并没有花费多长时间，因为有专门的单晶硅棒检测设备对其检测。
出来的测试报告先交给了布雷迪，看到出来的检测数据之后其脸上原本严肃的表情满满有了些许笑容，但是没过一会儿便又变得严肃起来。
姚飞接过报告，看过之后他就明白了，原来氧的含量还是大大的标了，现在的纯度也只达到99.57%，距离可用的99.9%貌似还有很大的一段差距，千万不要小看这o.42%的纯度差距，利用这两种纯度生产出来的产品绝对是一个天上一个地上。
要是继续依靠传统的老办法进行不断的改进，姚飞估计得需要相当一段长时间了，哪怕是有他的不断参与，估计也得话费一两年的时间，而这时间，姚飞完全耗不起。
“教授，你们已经非常成功了，接下来如果我们想要在短时间内制造出符合标准的硅晶棒，恐怕得开始尝试使用磁控直拉技术，对于这项技术，我个人建议可以先从横向磁场开始实验……”
短短的时间之内布雷迪就将实验室重新建立起来，并顺利开炉纯度还有所提高，虽然这是实验室环境下，但不可否认这都是其能力的体现。
“没问题，马上对生长炉进行改装，制造磁场……”
由于此前对于磁场对熔体施加的力值姚飞已经说明，所以磁体的大小也是事先已经准备完毕，只要测量好位置，然后安装就行。
当然，这也只能说理论上是正确安装了，但是要想达到理想效果还是要根据后续在生长中熔体受力状况不断的进行微调整。
磁体的安装度很快，也就是在炉室壁外侧两面加装两块电磁体就可以了，这样通电的时候可以控制电流的强弱制造不同强度的磁场。
生长炉经过一段时间的彻底冷却下来，取出已经使用过的报废石英坩埚，再换上新的坩埚，封闭炉门。
经过抽真空、捡漏以及炉压控制步骤之后，新一轮的填料便能得以继续进行了。
磁控直拉生长技术和直拉生长技术的操作步骤是相同的，之前看到了他们对于生长炉的操控，姚飞没什么不放心的。
“教授，关于磁场对于熔体运动影响的问题我想你们可以在以后的单晶硅实际生长中将各种数据慢慢比对，然后选用最佳位置制造最佳磁场。
现在我认为我们可以加快进程了，为了能早日制备出用于集成电路制造的标准级别的硅单晶，我认为我们应该将其他不同的技术结合起来一起使用……”
事情确实需要一步一步的来，但是有了姚飞这个bug，再应用另一种新技术，完全没什么大不了的。
“姚先生，你的意思是，使用区熔法技术？可是现在我们连技术图纸都没有，更别说进行改造了……”
区熔法，这种技术他已经听姚飞说过很多次了，原本以为还需要过一段时间等他们制造出99.9%的硅晶棒才可以用到，但是他完全没想到姚飞使用的这么急切！
他们完全可以通过一次次开炉收集数据，然后进行对比分析，虽然会多花费一些时间、一些投入资金，但是这样一来完全可以减少许多技术浪费，而在布雷迪这样的专家眼里，每一种技术都非常珍贵，容不得丝毫浪费。
“图纸，这个很简单，一会我就可以画给你，至于怎么改装，这个还是得靠教授你来想办法了，我会详细的向你解释区熔法的原理，以及它每一个部件的详细功能，一些不同的操作步骤也会向你仔细说明……”
对于布雷迪的说法姚飞不置可否，径直走到办公桌边，拿起纸笔、尺子，姚飞便开始了区熔法生长炉图纸的绘制工作。
先是起稳定作用的底座，底座内装有坩埚上升旋转机构，接着是主熔室，上下炉壁内使用真空泵抽真空。
外壁层向里，之后分别是绝缘层、加热组件、石墨坩埚，在炉室的另一侧配置直径控制传感器，颈口部位使用隔离阀确保单晶硅生长时炉内气体外泄。
外延烟囱状部位内有引导籽晶的吊绳，以及惰性气体氩气的进气口。最上方使用上升旋转机构封口。
最后，配上集合控制各个部位操作的控制系统，这样立式悬浮区熔法的图纸就算是绘制完毕了。
“教授，这就是大致的垂直区熔法设备的图纸了，值得注意的是，区熔法和直拉法的加热方式是有很大区别的，直拉法采用的是电阻加热直接将固体多晶硅加热成熔融状态从而进行生长。
而区熔法是利用电子轰击、高频感应或者是光学聚焦法将一段多晶硅区域融化，使液体靠表面张力支持而不坠落，然后靠移动多晶硅或者加热器使熔区移动。
这种方法不使用石英坩埚，能避免坩埚污染，由于杂质分凝和蒸效应，可以生长出高电阻率硅单晶！”
贪多嚼不烂，至于更加先进的分室区熔技术，还是等下一阶段的试验成果出来再说吧，姚飞心里如是想到，如果要是此刻布雷迪知道姚飞心里的想法，估计得破口大骂，你丫的脑子里到底有多少新技术，难道就不能一口气说完，害他到现在一直像个吝啬的管家一样，满脑子里想着的都是怎么将每一种技术的潜力挖到极致……
随着飞跃科技公司招聘广告的投放范围的不断扩大、某某某获得什么待遇消息的放出，本港许多原本看不上公司开出待遇的技术专家们也纷纷心动了，甚至就连大学里的教授，也有几位前来应聘，公司趁机一举招揽了几十名各个领域内的高水平技术人才。
同时，一些原本在海外其他国家但是有到香港展意愿的技术专家，也向招聘组打来了电话，商谈面试事宜，并且这个人数在一天一天的增加，以至于两个星期之后，本特利和希利斯不得不再从总部抽调人员充当面试官的角色。
至于抽调人员会不会对原本的项目研究进展产生影响，这个暂时也顾不上了，只要经历了这段时间的阵痛，在这些高技术人才的推动下，公司接下来一定会迎来高展时期。
不过好好过了一把面试官瘾的姚飞此时已经踏在了硅谷这片神奇的土地上了。
“科尔，五分钟后准备开炉……”
飞越科技新建的单晶硅实验室内，布雷迪和姚飞并排而立，实验室制取单晶硅此时已经到了降温减压准备出炉阶段，建立单晶硅实验室第一阶段的努力成果，马上即将要揭晓。
“波特，控制住炉压，科尔开炉之前要靠太近，小心主炉打开的瞬间向外喷射的残留热气，等炉内热气散尽再取出硅晶棒，明白了吗？”
一切重新开始，之前的几名助手在日本电气公司的重金许诺继续留在了原来的研究中心，而实验室这些人基本都是布雷迪新招过来了，第一次见识单晶硅开炉，哪怕是实验室级别的，肯定会有有些压不住自己的好奇之心，所以他得出声提醒。
“明白，教授……”
听着布雷迪教授的话，波特谨慎的往一边远离了几步，但是其注视的神情还是掩不住他心中的好奇。
“开炉！”
五分钟时间一过，布雷迪十分干脆的指挥开炉，随后波特便按下了红色开炉按钮，炉门是自动打开的，这个只需要安装一个控制器就行了，和智能没半毛钱关系的。
随着一声清脆的“啪”声响起，一道转瞬即逝的白烟从炉内向四周喷出，这是高压热气与空气中的水分子相互作用产生的水蒸气。
又继续等了两三分钟，波特才戴上了耐高温手套，然后从程筒状的炉室内取出一根表面呈黑亮光彩的棒状物体，这就是单晶硅棒了。
不过单晶硅的本色是银灰色，由于晶向一致，呈玻璃状，因此看上去就象是黑色一样。
刚刚生产出的单晶硅棒是不可以直接进行后续加工的，还需要进行一系列的检测，通过化学腐蚀及测试仪器对其进行检验和测量。
检测的过程也是包含很多细项，具体的有晶向、导电类型、掺杂、少子寿命、电阻率范围、电阻率均匀性、氧含量、碳含量、直径、长度、端面平兴度、端面弯曲度、位错密度以及裂纹硬伤等。
除开直径长度这两项，其他都必须等到检测合格并达到规定标准后，才能进行下一步的切片加工。
这么多项的检测项目并没有花费多长时间，因为有专门的单晶硅棒检测设备对其检测。
出来的测试报告先交给了布雷迪，看到出来的检测数据之后其脸上原本严肃的表情满满有了些许笑容，但是没过一会儿便又变得严肃起来。
姚飞接过报告，看过之后他就明白了，原来氧的含量还是大大的标了，现在的纯度也只达到99.57%，距离可用的99.9%貌似还有很大的一段差距，千万不要小看这o.42%的纯度差距，利用这两种纯度生产出来的产品绝对是一个天上一个地上。
要是继续依靠传统的老办法进行不断的改进，姚飞估计得需要相当一段长时间了，哪怕是有他的不断参与，估计也得话费一两年的时间，而这时间，姚飞完全耗不起。
“教授，你们已经非常成功了，接下来如果我们想要在短时间内制造出符合标准的硅晶棒，恐怕得开始尝试使用磁控直拉技术，对于这项技术，我个人建议可以先从横向磁场开始实验……”
短短的时间之内布雷迪就将实验室重新建立起来，并顺利开炉纯度还有所提高，虽然这是实验室环境下，但不可否认这都是其能力的体现。
“没问题，马上对生长炉进行改装，制造磁场……”
由于此前对于磁场对熔体施加的力值姚飞已经说明，所以磁体的大小也是事先已经准备完毕，只要测量好位置，然后安装就行。
当然，这也只能说理论上是正确安装了，但是要想达到理想效果还是要根据后续在生长中熔体受力状况不断的进行微调整。
磁体的安装度很快，也就是在炉室壁外侧两面加装两块电磁体就可以了，这样通电的时候可以控制电流的强弱制造不同强度的磁场。
生长炉经过一段时间的彻底冷却下来，取出已经使用过的报废石英坩埚，再换上新的坩埚，封闭炉门。
经过抽真空、捡漏以及炉压控制步骤之后，新一轮的填料便能得以继续进行了。
磁控直拉生长技术和直拉生长技术的操作步骤是相同的，之前看到了他们对于生长炉的操控，姚飞没什么不放心的。
“教授，关于磁场对于熔体运动影响的问题我想你们可以在以后的单晶硅实际生长中将各种数据慢慢比对，然后选用最佳位置制造最佳磁场。
现在我认为我们可以加快进程了，为了能早日制备出用于集成电路制造的标准级别的硅单晶，我认为我们应该将其他不同的技术结合起来一起使用……”
事情确实需要一步一步的来，但是有了姚飞这个bug，再应用另一种新技术，完全没什么大不了的。
“姚先生，你的意思是，使用区熔法技术？可是现在我们连技术图纸都没有，更别说进行改造了……”
区熔法，这种技术他已经听姚飞说过很多次了，原本以为还需要过一段时间等他们制造出99.9%的硅晶棒才可以用到，但是他完全没想到姚飞使用的这么急切！
他们完全可以通过一次次开炉收集数据，然后进行对比分析，虽然会多花费一些时间、一些投入资金，但是这样一来完全可以减少许多技术浪费，而在布雷迪这样的专家眼里，每一种技术都非常珍贵，容不得丝毫浪费。
“图纸，这个很简单，一会我就可以画给你，至于怎么改装，这个还是得靠教授你来想办法了，我会详细的向你解释区熔法的原理，以及它每一个部件的详细功能，一些不同的操作步骤也会向你仔细说明……”
对于布雷迪的说法姚飞不置可否，径直走到办公桌边，拿起纸笔、尺子，姚飞便开始了区熔法生长炉图纸的绘制工作。
先是起稳定作用的底座，底座内装有坩埚上升旋转机构，接着是主熔室，上下炉壁内使用真空泵抽真空。
外壁层向里，之后分别是绝缘层、加热组件、石墨坩埚，在炉室的另一侧配置直径控制传感器，颈口部位使用隔离阀确保单晶硅生长时炉内气体外泄。
外延烟囱状部位内有引导籽晶的吊绳，以及惰性气体氩气的进气口。最上方使用上升旋转机构封口。
最后，配上集合控制各个部位操作的控制系统，这样立式悬浮区熔法的图纸就算是绘制完毕了。
“教授，这就是大致的垂直区熔法设备的图纸了，值得注意的是，区熔法和直拉法的加热方式是有很大区别的，直拉法采用的是电阻加热直接将固体多晶硅加热成熔融状态从而进行生长。
而区熔法是利用电子轰击、高频感应或者是光学聚焦法将一段多晶硅区域融化，使液体靠表面张力支持而不坠落，然后靠移动多晶硅或者加热器使熔区移动。
这种方法不使用石英坩埚，能避免坩埚污染，由于杂质分凝和蒸效应，可以生长出高电阻率硅单晶！”
贪多嚼不烂，至于更加先进的分室区熔技术，还是等下一阶段的试验成果出来再说吧，姚飞心里如是想到，如果要是此刻布雷迪知道姚飞心里的想法，估计得破口大骂，你丫的脑子里到底有多少新技术，难道就不能一口气说完，害他到现在一直像个吝啬的管家一样，满脑子里想着的都是怎么将每一种技术的潜力挖到极致……