与此同时。
李察拿着沙子,进入了伊甸园中。
走进主实验室,把沙🙓子🐮🃏🖱倒入一个漏斗状的容器中,就开始清洗、筛选、过滤,经🕳🍫过不少的流程,最后得到合格的纯净沙子。
把纯净沙子转移到另一个圆柱状的容器中,掺入大🕉🇲量的焦炭,放入特殊的熔炉内就开始加热。
加热过程中,沙子发出声响,李察清楚,这是沙子的成分——🗼♙二氧化硅(Si🗧🝼O2),与焦炭的成分🁈——碳(C)反应,最终会生成冶金级别的、粗度在98%左右的粗硅(Si)。
加热之后,李察得到了足够的粗硅,没有犹豫,又快速的开始进行第二步处理。具体操作,就是用盐酸进行氯化,然后蒸馏,一步步的制作出高纯度的多晶硅。按照标准💹🖯,👞🌥制作出了的高纯度多晶硅,其纯度为99🟈🛏🛝.999999999%——一共11个9——这是硬性要求,如果达不到,之后制作出了的产品,很有可能存在一定的缺陷。
进行完这一步,检测合格后,李察没有停下,又开🕉🇲始把多晶硅放入特制容器中,在高温效果下熔解成高温液体。
成功熔解后,在液体中放入一小粒硅晶体硅种,以这一粒硅晶体硅种作为附着物,让液体在底部一点点的成形。当放入的、系着线的硅晶体硅种,被缓缓的拉出来的时候,在硅晶体硅种的下🙄🇵🜺面便形成了一根圆棒。这是单晶硅晶棒,也就是所谓的“长晶”,能看到长晶呈标📳准的圆柱体,半径和最初放入的硅晶体硅种一致。
至此,芯☺🄞片的底片就完成了🇾🞈制作阶段,接下来的是加工阶段。
把制作出来的单晶硅🙓晶棒收起,李察迈步,快速走出了主实验室,前往了机械加工扇区,🖑然后进入研究室。
在研究室☺🄞内,李察把单晶硅晶棒放上加工台,保持竖直状态,调整机械臂下移,开始进行精准的切割🁈。
“刷!”
机械臂挥过,就看到单晶硅晶棒立刻被削去一层,🕉🇲削去的部分正好是一个薄薄的圆片,直径十多厘米。
把圆片细☺🄞细打磨、抛光,就看到圆片的表面光亮无比,宛如镜子,成为了一个合🕳🍫格的圆晶——硅晶圆片,这算是集成电路工业中,最基本的原料。
把圆晶按照一定规格切🐮🃏🖱割后,便是芯片最原始的状态,也就是所谓的底片。🌨🁣🇫
至此,底片制作完成。
……
底片制作完成🕕后,需要解决的便是光刻胶和显影液🕉🇲。
光刻胶是涂抹在底片上的🃁液体,在被特殊的光线照射后,会产生特殊的变化,然后🐶浸入显影液中,进行特殊的反应,便能🔗🀴得到蒙板上的图案。
一般来说,光刻胶有两🐮🃏🖱大类——正性光刻胶,和负性光刻胶。
正性光刻胶,是曝光部分发生光化学反应溶🄑☞于显影液,未曝光部分不溶于显影液,仍然保留💵🖉在衬底上,最终在衬底形成🝕🖔的图案和蒙板上的图案相同。
负性光刻胶,是曝光部分🃁因为交联固化作用不溶于显影液,未曝光部分🔟🁷则溶于显影液,最终在衬底形成的图案和蒙板上的正好相反。