第63章 隨便一逛就全是問(wèn)題

　　王向中的話，著實(shí)是給金圓圓吃了一驚。

　　這個(gè)年代互聯(lián)網(wǎng)資料匱乏，人才凋敝，就拿金圓圓他們這些博士研究生來(lái)說(shuō)，因?yàn)橐恢贝粼趪?guó)內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)的緣故，壓根就沒(méi)有好的項(xiàng)目和機(jī)會(huì)去真正地認(rèn)識(shí)芯片產(chǎn)業(yè)的相關(guān)知識(shí)，而一般書(shū)籍上的資料往往偏向科普型或者只在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域有詳細(xì)解釋?zhuān)鴮?duì)生產(chǎn)線上實(shí)際用到的工藝模棱兩可，甚至只是一筆帶過(guò)。

　　芯片產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域太多了，材料、化學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等等，作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的博士研究生而言，要真正理解化工工藝、材料工藝等問(wèn)題，必須是深入在一線工作的工程師崗位耕耘多年，才會(huì)有其它知識(shí)的儲(chǔ)備，所以為了培養(yǎng)手下博士研究生的見(jiàn)識(shí)和知識(shí)量，葉志華這才從手下挑出了自己最得意的三位愛(ài)徒，前來(lái)晶華晶圓廠取經(jīng)。

　　可眼前尚才十八歲的王向中，怎么可能懂得這么多？

　　王向中倒是沒(méi)有理會(huì)金圓圓的驚嘆，只是自顧自地解釋道：“先暫且不提電弧爐內(nèi)煤炭和木屑氧化所帶來(lái)的二氧化硫雜質(zhì)，在提純這一步過(guò)程中用到的鹽酸，也就是氯化氫，是一種易揮發(fā)的氣體，它們離芯片制程廠房只有寥寥數(shù)千米，一旦這些氯化氫分子通過(guò)通風(fēng)管道進(jìn)入凈室，后果不堪設(shè)想?！?p>　　“不是，我指的是，你為什么懂這么多？”金圓圓再也頂不住內(nèi)心中復(fù)雜的不平衡和好奇心，一句質(zhì)疑的話脫口而出。

　　這實(shí)在是太不符合常理了！她當(dāng)時(shí)可是搜遍了整個(gè)水木大學(xué)理科圖書(shū)館的半導(dǎo)體相關(guān)書(shū)籍，也沒(méi)有找到有關(guān)化工工藝的資料。

　　王向中見(jiàn)到金圓圓那副見(jiàn)鬼的表情，當(dāng)下一眼便看穿了她心中所想，也只是搖頭說(shuō)道：“當(dāng)然是從書(shū)上看到的啊?！?p>　　“不可能！”金圓圓下意識(shí)地喊出聲，臉色更是變得難看起來(lái)，“為了這個(gè)項(xiàng)目，我在圖書(shū)館泡了足足一個(gè)月，這一個(gè)月我都沒(méi)有找到任何有關(guān)的知識(shí)！”

　　這下王向中也頭疼了，看到對(duì)方那表情，很明顯是真的有所研究，不像是在強(qiáng)裝門(mén)面的樣子。

　　為了平息對(duì)方心中的怨念，王向中也只能隨口扯了個(gè)謊：“算了，我也不瞞你了，我表哥是芯片工程師，這些都是他告訴我的。”

　　聽(tīng)到這話，金圓圓的臉色才算是好了一些，旋即又有些不平衡地撅嘴道：“難怪你是有后臺(tái)的人?！?p>　　王向中聞言，也是只能無(wú)奈地笑了笑，畢竟他是從未來(lái)穿越回來(lái)的，加上比對(duì)方多了十幾年的見(jiàn)識(shí)，自然是占據(jù)先天優(yōu)勢(shì)，這一點(diǎn)他也不得不承認(rèn)。

　　金圓圓見(jiàn)到王向中一臉無(wú)奈之色，便以為自己獲得了大勝利，便趁機(jī)乘勝追擊道：“為了補(bǔ)償我的精神損失，你快給我講講詳細(xì)的工藝流程?！?p>　　她是真的缺失這一塊的內(nèi)容，也的確是急需補(bǔ)充這些最基礎(chǔ)的理論。

　　見(jiàn)到對(duì)方那難掩激動(dòng)的神色，王向中也是點(diǎn)了點(diǎn)頭，他自然是不會(huì)藏拙，便透過(guò)玻璃窗戶，指向房間里那尊又粗又壯的筒狀機(jī)器：“你看那個(gè)像高爐的東西，那個(gè)不是高爐，是電弧爐……”

　　電弧爐，顧名思義，就是使用電弧作為加熱手段的爐子，在硅片制造流程里，通常用于還原硅石。

　　硅石的主要成分是二氧化硅，其二氧化硅的含量遠(yuǎn)超一般的沙子，因此也是還原硅單質(zhì)的不二選擇。

　　將煤炭和木屑以及硅石以大約二比一的比例加入電弧爐中，通過(guò)石墨電極加熱到約2000攝氏度的高溫，煤炭和氧化硅就會(huì)發(fā)生還原反應(yīng)，生成一氧化碳和碳化硅雜質(zhì)，以及剩下的單質(zhì)硅錠。

　　“原來(lái)如此，”聽(tīng)到這番解釋?zhuān)饒A圓也是露出了渴求的神色，急切問(wèn)道：“那接下來(lái)呢？”

　　“接下來(lái)的生產(chǎn)工藝就不在這里了，我們可能還要往前面走走?！蓖跸蛑行Φ馈?p>　　兩人跟著運(yùn)送硅錠的小車(chē)前行，很快就來(lái)到了流化床廠房。

　　不過(guò)這個(gè)廠房不像之前的電爐廠房，并沒(méi)有透明的玻璃窗戶，因此金圓圓也只能遺憾地聽(tīng)著王向中干巴巴地講流程。

　　“為了滿足單晶硅的純度要求，還需要對(duì)硅錠進(jìn)行進(jìn)一步提純?！?p>　　在流化床反應(yīng)器中，將硅錠和無(wú)水氯化氫進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)，在300攝氏度的條件下，兩者會(huì)進(jìn)行反應(yīng)，生成擬溶解的三氯氫硅和其它氣態(tài)雜質(zhì)。

　　反應(yīng)器中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進(jìn)一步提純，需要分解過(guò)濾硅粉，冷凝三氯氫硅、四氯化硅，而氫氣，無(wú)水氯化氫返回到反應(yīng)中或排放到大氣中。然后通過(guò)多級(jí)精餾分解冷凝物，凈化三氯氫硅。

　　凈化后的三氯氫硅采用高溫還原工藝，高純度的三氯氫硅與氫氣發(fā)生還原反應(yīng)，在1100攝氏度的高溫下，還原沉積而生成多晶硅，這些多晶硅將會(huì)沉積在電加熱硅池硅棒的表面上，從而得到真正高精度純硅。

　　“得到了高精度純硅，最后一步就是通過(guò)柴可拉斯基法，也就是俗稱(chēng)的直拉法，將硅晶種浸入硅熔融液，通過(guò)提拉旋轉(zhuǎn)，讓單晶硅在晶種上凝固成型，得到晶圓的初步工業(yè)品，硅棒?！蓖跸蛑欣^續(xù)解釋道。

　　“這一步一般使用天然氣，”他指著墻壁上的管道說(shuō)道，“在石英坩堝里，用天然氣加熱的效果會(huì)更好一些?！?p>　　正當(dāng)他說(shuō)著之時(shí)，只見(jiàn)管道竟然開(kāi)始晃動(dòng)起來(lái)，而且晃動(dòng)幅度還不小，發(fā)出的乒乓聲音也把兩人嚇了一跳。

　　“什么情況？”王向中嚇得馬上拉起金圓圓就跑出幾十米遠(yuǎn)。

　　兩人有些驚魂不定地看著那條管道，那管道晃動(dòng)了好一會(huì)，才逐漸停下來(lái)。尤其是金圓圓，此刻更是臉色有些蒼白，心臟一直在劇烈地跳動(dòng)，完全停不下來(lái)。

　　畢竟剛才站在天然氣管道前，兩人都下意識(shí)地以為管道要爆炸了。

　　王向中站在遠(yuǎn)處觀察了好久，便看見(jiàn)兩個(gè)晶華的員工抱著兩根管道，有說(shuō)有笑地從廠房里走了出來(lái)。

　　赫然一看對(duì)方手上的管道，可不就是熟悉的天然氣管道嗎？

　　看到這一幕，王向中才松了一口氣，連忙安慰一旁的金圓圓道：“沒(méi)事了，剛才那動(dòng)靜，估計(jì)就是里面的人在拆管道?！?p>　　聽(tīng)到王向中的解釋?zhuān)饒A圓的懸著的心才算是放了下來(lái)。此時(shí)的她渾身都已經(jīng)被冷汗打濕，右手捂在胸口上，隨著呼吸一起一伏。

　　不過(guò)這兩個(gè)員工的行為，也讓王向中再次深深皺了皺眉頭。雖然不知道因?yàn)槭裁辞闆r要更換天然氣管道，但明顯看得出來(lái)，這樣的行為根本不符合廠房安全條例。

　　提純單晶硅這一步驟中所用的天然氣的純度必須要達(dá)標(biāo)，否則容易在單晶硅棒中混入雜質(zhì)，直接影響到最后的成品質(zhì)量。

　　就這樣小小地逛了一圈，竟然就發(fā)現(xiàn)了這么多生產(chǎn)方面的問(wèn)題，這要是能通過(guò)驗(yàn)收才怪了！