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现在,陈地忠做到单晶硅棒这一步其实已经达到了目标,已经能够如刷钢坯一样刷硅棒了。
刷硅棒,正如之前所说只需要花费开启熔炉的电费钱。
不过陈立东不满足于卖大棒。
根据情报,一根棒子卖3万美元,做成硅片后每片卖150美元,留虬那家厂子的硅棒一根能切850片,能卖12.7万美元,这是血淋淋的财富。
从硅片、到晶圆、最后到芯片,市场份额越来越大。硅片、晶圆、芯片每一级都是下一级的入场券,华夏这样一个制造业强国,如果受制于人就非常被动了。
所以,陈立东还想进一步摸索切片工艺。
那份研究中心给的资料,虽然没有做硅片的实验资料,但也提出了加工晶圆硅片的方法路径,缺少的只是机械设备和实际操作的经验。
机械设备对系统之主来说不是问题,只要在这个世界出现了的,在被系统更新信息收集到的,就能在设备兑换平台中找到。
所以,陈地忠按照老板的要求,开始了加工晶圆硅片的实验。
将硅棒切片做成硅片,大体有10个步骤:
首先拉出来的硅棒会被截去硅头、硅尾,切下来的硅头、硅尾会被削成晶种,去拉新的硅棒,实现硅棒生产的无限套娃。
别笑,笑出声的小伙伴请蹲地上绕三圈。
接下来用四探针法测量棒身的电阻率,用来检查轴向的杂质浓度是否异常。
四探针就是四根金属探针,想了解的小伙伴自己去某度查。
检测完成后,陈地忠将硅棒裁成30厘米长度的硅段,进入下第2道工序:滚磨。
顾名思义,滚磨就是将硅段固定在机器上,让其滚动,用侧面的金刚石砂轮对棒身进行打磨。
由于直拉法无法精确地控制晶体生长获得一个完美的圆柱体,所以得先拉出一个粗一点的硅棒,再通过滚磨得到想要的目标尺寸。
硅棒与金刚石砂轮的剧烈摩擦会大量发热,需要持续加水降温。
滚磨完成后,要在硅段侧面再磨出一个平面或者一道沟槽,这就是以后硅片上的定位边或定位槽,光刻机需要通过它们来对硅片进行最开始的定位和校准。
在业界,定位边还有一个小作用,就是标注硅片的类型和晶向。
接下来是第3步,把硅段切片。
研究中心推荐了某种型号的内圆切割机。这种切割机是一种带有环形刀片的铡刀,就像切火腿一样切割硅棒。
切割机的优点是切割稳定、切面平整;缺点是效率低、一次只能切一片;而且由于刃口较厚,切割时损耗的硅料较多,不适合处理相对更薄的大尺寸硅片。
所以,陈立东提出的切片方式是使用金刚线的多线切割机,也就是用上面固定有金刚石颗粒的钢丝线,同时对硅段进行多段切割。
这种线切法虽然不如传统刀片稳定,后续硅片打磨的时间也更长,但胜在切割效率高、损耗低。
追读的书友们一定知道,东华早就研究出了纳米级的金刚石,开发出了系列金刚石切割工具。
现在,陈地忠就在实验金刚石钢丝线切割硅棒的效果。
第4步,打磨硅片。
切下来的硅片,再进行一遍机械打磨,让表面更加平整,同时让整体变薄,通过磨片将厚度减到700微米左右。
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