第63章 隨便一逛就全是問題

　　王向中的話，著實是給金圓圓吃了一驚。

　　這個年代互聯(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說，因為一直呆在國內(nèi)進行學習的緣故，壓根就沒有好的項目和機會去真正地認識芯片產(chǎn)業(yè)的相關(guān)知識，而一般書籍上的資料往往偏向科普型或者只在計算機領(lǐng)域有詳細解釋，而對生產(chǎn)線上實際用到的工藝模棱兩可，甚至只是一筆帶過。

　　芯片產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域太多了，材料、化學、物理、計算機等等，作為計算機科學的博士研究生而言，要真正理解化工工藝、材料工藝等問題，必須是深入在一線工作的工程師崗位耕耘多年，才會有其它知識的儲備，所以為了培養(yǎng)手下博士研究生的見識和知識量，葉志華這才從手下挑出了自己最得意的三位愛徒，前來晶華晶圓廠取經(jīng)。

　　可眼前尚才十八歲的王向中，怎么可能懂得這么多？

　　王向中倒是沒有理會金圓圓的驚嘆，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的二氧化硫雜質(zhì)，在提純這一步過程中用到的鹽酸，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通風管道進入凈室，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)心中復雜的不平衡和好奇心，一句質(zhì)疑的話脫口而出。

　　這實在是太不符合常理了！她當時可是搜遍了整個水木大學理科圖書館的半導體相關(guān)書籍，也沒有找到有關(guān)化工工藝的資料。

　　王向中見到金圓圓那副見鬼的表情，當下一眼便看穿了她心中所想，也只是搖頭說道：“當然是從書上看到的啊?！?p>　　“不可能！”金圓圓下意識地喊出聲，臉色更是變得難看起來，“為了這個項目，我在圖書館泡了足足一個月，這一個月我都沒有找到任何有關(guān)的知識！”

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

　　為了平息對方心中的怨念，王向中也只能隨口扯了個謊：“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?！?p>　　聽到這話，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：“難怪你是有后臺的人?！?p>　　王向中聞言，也是只能無奈地笑了笑，畢竟他是從未來穿越回來的，加上比對方多了十幾年的見識，自然是占據(jù)先天優(yōu)勢，這一點他也不得不承認。

　　金圓圓見到王向中一臉無奈之色，便以為自己獲得了大勝利，便趁機乘勝追擊道：“為了補償我的精神損失，你快給我講講詳細的工藝流程。”

　　她是真的缺失這一塊的內(nèi)容，也的確是急需補充這些最基礎(chǔ)的理論。

　　見到對方那難掩激動的神色，王向中也是點了點頭，他自然是不會藏拙，便透過玻璃窗戶，指向房間里那尊又粗又壯的筒狀機器：“你看那個像高爐的東西，那個不是高爐，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，通過石墨電極加熱到約2000攝氏度的高溫，煤炭和氧化硅就會發(fā)生還原反應，生成一氧化碳和碳化硅雜質(zhì)，以及剩下的單質(zhì)硅錠。

　　“原來如此，”聽到這番解釋，金圓圓也是露出了渴求的神色，急切問道：“那接下來呢？”

　　“接下來的生產(chǎn)工藝就不在這里了，我們可能還要往前面走走。”王向中笑道。

　　兩人跟著運送硅錠的小車前行，很快就來到了流化床廠房。

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

　　“為了滿足單晶硅的純度要求，還需要對硅錠進行進一步提純?！?p>　　在流化床反應器中，將硅錠和無水氯化氫進行進一步反應，在300攝氏度的條件下，兩者會進行反應，生成擬溶解的三氯氫硅和其它氣態(tài)雜質(zhì)。

　　反應器中產(chǎn)生的氣態(tài)混合物還需要進一步提純，需要分解過濾硅粉，冷凝三氯氫硅、四氯化硅，而氫氣，無水氯化氫返回到反應中或排放到大氣中。然后通過多級精餾分解冷凝物，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，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，最后一步就是通過柴可拉斯基法，也就是俗稱的直拉法，將硅晶種浸入硅熔融液，通過提拉旋轉(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道，“在石英坩堝里，用天然氣加熱的效果會更好一些?！?p>　　正當他說著之時，只見管道竟然開始晃動起來，而且晃動幅度還不小，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。

　　兩人有些驚魂不定地看著那條管道，那管道晃動了好一會，才逐漸停下來。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，完全停不下來。

　　畢竟剛才站在天然氣管道前，兩人都下意識地以為管道要爆炸了。

　　王向中站在遠處觀察了好久，便看見兩個晶華的員工抱著兩根管道，有說有笑地從廠房里走了出來。

　　赫然一看對方手上的管道，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：“沒事了，剛才那動靜，估計就是里面的人在拆管道。”

　　聽到王向中的解釋，金圓圓的懸著的心才算是放了下來。此時的她渾身都已經(jīng)被冷汗打濕，右手捂在胸口上，隨著呼吸一起一伏。

　　不過這兩個員工的行為，也讓王向中再次深深皺了皺眉頭。雖然不知道因為什么情況要更換天然氣管道，但明顯看得出來，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標，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)方面的問題，這要是能通過驗收才怪了！