第400章 又一个世界第一,CZG1202
第400章又一个世界第一,
沐阳实在睡不着,开始研究单晶硅棒生产和晶圆制造起来。
他不想从开始的单晶硅棒就被国际巨头限制供货,自主研发生产也能保证质量。
比如他需要12英寸晶圆,那首先得有12英寸的单晶硅棒,原材料单晶硅棒生产厂家不会卖给星海集团,一般都是切片成晶圆片,再加工晶片销售给芯片工厂,或者自主制造芯片。
6英寸和8英寸晶圆片容易买到,但12英寸晶圆片就难了,不管什么时候,都是紧缺货。
如果星海集团需求更大尺寸晶圆呢,别的单晶硅棒厂家都没法生产,说到底,还得自主研发生产。
所以,今后不想被制裁芯片,就得原材料单晶硅棒和晶圆开始。
沐阳打开成就点商店,开始搜索单晶硅和晶圆的技术。
他之前就搜索了解过这方面的知识,只是没有购买。
一会后,按照他之前的计划,在几十种单晶硅和圆晶技术中,选择了一种比较适合星海集团和当代背景的技术。
★一种低能耗高效率的12英寸单晶硅棒和晶圆生产方法★
【技术介绍:采用全新的CZ单晶生长法,并采用更低能耗的电弧熔炉、石英坩埚、石墨加热器、单晶炉、氩气生产系统、热场、切片机等生产设备,从原材料提纯、多晶硅融解、旋转拉伸出单晶硅、单晶硅棒等工艺流程,保证多晶硅杂质更少,氩气纯度更高,以及新型工艺,保证单晶硅棒生产过程中掺杂杂质更少,能耗更低,单晶硅棒生长效率更快。采用更优异的线切割机、金钢线和打磨设备,可降低碎片率、切割损耗,以及崩片、划伤等损耗,单位长度的单晶硅棒获得更多的晶圆片。
它具有以下优点:低能耗,超高纯度单晶硅棒,氩气使用成本更低,单晶硅棒生长效率更快,硅韧性更佳不易碎,优异的晶圆原材料加工方法】
【CZ-G12-01:世界一流水平,与现世界巨头公司技术持平,需求成就点:100】
【CZ-G12-02:世界顶尖水平,领先当前实验室最先进技术约4-8年,需求成就点:250】
沐阳对比一下两个版本技术,发现CZ-G12-02版本技术的设备也能制造出来,就是投资成本要高一些,最重要的是,消耗成就点更多一些。
01和02版本都属于同一个类型技术,如果买了01版本技术,只需要再花150点就能获得02版本技术。
不过,技术升级后,原来的设备不一定适用,还不如一次到位。
而且,这个技术不仅仅是单晶硅生成的技术,还包括了切割单晶硅棒成晶圆并加工成最终晶片的技术,当然,不包括芯片制造和芯片设计。
最终,沐阳买了CZ-G12-02版本技术。
购买这个技术,主要要求半导体技术技能达到7级,沐阳早把半导体技术升到7级,其它的技能也能满足,可以直接购买。
几分钟后。
沐阳已经把这个技术吸收,对晶圆的生产有了更多了解。
比如最关键的单晶炉设备,沐阳把它称为XH1200型单晶炉,该设备可使用40-45英寸的热系统,最大熔料量1200kg,可拉制12英寸到14英寸的单晶硅棒。
如果生产14英寸的单晶硅棒,晶圆纯度偏低一些,最佳尺寸就是12英寸。
但拥有这个设备,已经表示星海集团具备批量生产14英寸晶圆的水平。
最大熔料量1200kg,跟主流的12寸单晶炉熔料量1000kg并没有多大的提升,这点并不重要,想搞再大就把设备做大点也可以,但后期加工就非常麻烦,能耗会更大,没必要。
1000kg的12英寸单晶硅棒有多长?
单晶硅密度是2.32-2.34克/立方厘米,如果是12英寸,即直径30cm,面积为706.5cm2!
每厘米厚度的单晶硅重量就为1646克,即1.646KG!
一米长就为164.46KG,如果不考虑损耗,一吨熔料最多可制造长度为6米长单晶硅棒。
但实际上,一般能做成四五米长就很厉害了。
长的好处就是利用率用高一些,这是因为单晶硅棒的端头并不是平整的,而是锥面,就存在材料浪费。
当然,相对于整根单晶硅棒来说,这点损失并不算什么。
除了单晶硅的直径尺寸之外,还有一个核心指标,即单晶硅的纯度!
一般晶圆纯度要求:99.999%以上。
实际上,晶圆的制造工艺倒不是很复杂,其难度在于半导体产品对晶圆的纯度要求很高,实际纯度需要达到99.999999999%(9个9)或以上。
也许会有人问,干嘛要达到这么离谱的纯度?
难道99.999%还不行?
纯度=质量/总质量×
假如纯度是99.999999%,即一吨单晶硅里面含有1克杂质,大概是一根12英寸几米长的单晶硅棒里含有1克杂质。
1克杂质它不是集中在一个区域,它多半是分散。
如果只是集中在一块芯片上,那根本不用担忧,直接报废这一块芯片就行了。
问题是,你不知道这些杂质如何分布。
假如这一块芯片上的电路上刚好有杂质,就跟一条高速公路上突然发生塌陷了,那它就影响整条高速地运行,甚至没法运行,直接报废。
因此,这也是为什么晶圆要求纯度高,如果纯度只有99.5%,说不定整个单晶硅棒都不能使用,芯心报废率就非常高。
而且,半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感,因此需要进一步提纯。
沐阳把资料吸收之后,感觉有些疲惫,回屋里休息。
第二天,沐阳就开始到103楼输出CZ-G12-02的资料。
忙碌了十来天时间,沐阳才把设备制造资料输出完毕,像制造工艺这些资料,只能慢慢来。
CZ-G12-02设备谈不上很复杂,核心是单晶炉,沐阳把它分为9个小项目设备。
晶圆生产在星海集团是新领域,沐阳已经给星云团队半年时间,让他们琢磨出世界顶尖的晶圆制造技术那是不可能的。
要是可以,国内早就批量生产出12英寸晶圆设备了。
当然,也许设备好搞,但制造工艺更重要,搞不懂工艺,搞出设备也没用。
况且,CZ-G12-02设备完全不同于其他厂家的设备,自动化程序更高。
这个项目的技术输出,沐阳是打算进行喂养灌输模式,这是没法的事。
在3月20日,沐阳召开星云科技公司的科研会议。
星云科技公司从去年就开始建立,目前公司人数约两百人,大部分为科研人员,还在不断扩建。
过去半年时间,这个公司的人员就一直在磨合团队和实验,沐阳就让他们犯错、学习。
技术经理为向海,海归博士,资深半导体专家,今年已经四十岁,是沐阳从星云公司各组长中提拔上来的,目前还没有完全转正。
向海作为集团技术经理,其实就相当于子公司的技术副总,但在星海集团只是这样设立而已,把晶圆生产当成一个大项目。
各项目组发展到一定规模,沐阳就会把这些大项目独立,设立子公司总经理和技术副总,也是星海集团必须走的道路。
除了沐阳和秘书罗志泽,参会人员有向海,3个技术副经理和6个技术专家。
沐阳让罗志泽把资料下发,敲了下桌子,直入话题:“根据每个组的情况及你们的专业特长,我把电弧熔炉、石英坩埚、石墨加热器、单晶炉、氩气生产系统、热场、切片机等生产设备分成九个设备研发小组,你们要吃透设备技术,同时协助专利部门申请专利。
具体图纸已经上传到公司的图档系统,伱们可以根据自己的权限查看,注意技术保密。
以上设备,我们从市场上买不到合适的,我们只能自主研发并制造,如果有搞不透的,就向集团专家组寻求帮助,他们会尽力协助你们。
你们大部分人新加入星海集团,星云科技和其他项目组都是一个整体,千万不要把星云科技当成独行侠公司,要主动去沟通与协调,在星海集团不流行勾心斗角,你们做事情不要抱着自己的小心思。
比如生产切片机,你们下加工任务后,机加工车间自然会按流程排产,一切按照流程走。如果流程走不动,就去找机加工的生产经理协调。
只要不是集中任务,集团的基础加工任务不会很繁忙到要排队一两周时间才轮到,一般小零件的加工,上午下达任务,下午就能加工出来。
记住,你们是一个团队。”
向海等人听完董事长的话,一边翻看资料。
就像切片机的资料,上面技术要求,但没有详细图纸的具体加工尺寸,只能在电脑上打开查看自己能看到的权限资料。
新人比较好奇董事长哪里弄来这些资料,只是不敢问,在星海集团,都流传着董事长是全能专家,操作技术更溜,曾经获得世界技能大赛冠军。
画图飞快,资深机械工程师要画一个小时,到董事长手里,绝对不超过十分钟。
所以,这一堆资料,真有可能是董事长一个人搞出来的,只是不知道他搞了多久而已,说不定已经准备了大半年时间,这么一算,也感觉合理。
还有一更,身体背部腰肌劳损,严重影响码字,已经治疗了大半个月,本月能完成全勤就不错了,非常抱歉。
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沐阳实在睡不着,开始研究单晶硅棒生产和晶圆制造起来。
他不想从开始的单晶硅棒就被国际巨头限制供货,自主研发生产也能保证质量。
比如他需要12英寸晶圆,那首先得有12英寸的单晶硅棒,原材料单晶硅棒生产厂家不会卖给星海集团,一般都是切片成晶圆片,再加工晶片销售给芯片工厂,或者自主制造芯片。
6英寸和8英寸晶圆片容易买到,但12英寸晶圆片就难了,不管什么时候,都是紧缺货。
如果星海集团需求更大尺寸晶圆呢,别的单晶硅棒厂家都没法生产,说到底,还得自主研发生产。
所以,今后不想被制裁芯片,就得原材料单晶硅棒和晶圆开始。
沐阳打开成就点商店,开始搜索单晶硅和晶圆的技术。
他之前就搜索了解过这方面的知识,只是没有购买。
一会后,按照他之前的计划,在几十种单晶硅和圆晶技术中,选择了一种比较适合星海集团和当代背景的技术。
★一种低能耗高效率的12英寸单晶硅棒和晶圆生产方法★
【技术介绍:采用全新的CZ单晶生长法,并采用更低能耗的电弧熔炉、石英坩埚、石墨加热器、单晶炉、氩气生产系统、热场、切片机等生产设备,从原材料提纯、多晶硅融解、旋转拉伸出单晶硅、单晶硅棒等工艺流程,保证多晶硅杂质更少,氩气纯度更高,以及新型工艺,保证单晶硅棒生产过程中掺杂杂质更少,能耗更低,单晶硅棒生长效率更快。采用更优异的线切割机、金钢线和打磨设备,可降低碎片率、切割损耗,以及崩片、划伤等损耗,单位长度的单晶硅棒获得更多的晶圆片。
它具有以下优点:低能耗,超高纯度单晶硅棒,氩气使用成本更低,单晶硅棒生长效率更快,硅韧性更佳不易碎,优异的晶圆原材料加工方法】
【CZ-G12-01:世界一流水平,与现世界巨头公司技术持平,需求成就点:100】
【CZ-G12-02:世界顶尖水平,领先当前实验室最先进技术约4-8年,需求成就点:250】
沐阳对比一下两个版本技术,发现CZ-G12-02版本技术的设备也能制造出来,就是投资成本要高一些,最重要的是,消耗成就点更多一些。
01和02版本都属于同一个类型技术,如果买了01版本技术,只需要再花150点就能获得02版本技术。
不过,技术升级后,原来的设备不一定适用,还不如一次到位。
而且,这个技术不仅仅是单晶硅生成的技术,还包括了切割单晶硅棒成晶圆并加工成最终晶片的技术,当然,不包括芯片制造和芯片设计。
最终,沐阳买了CZ-G12-02版本技术。
购买这个技术,主要要求半导体技术技能达到7级,沐阳早把半导体技术升到7级,其它的技能也能满足,可以直接购买。
几分钟后。
沐阳已经把这个技术吸收,对晶圆的生产有了更多了解。
比如最关键的单晶炉设备,沐阳把它称为XH1200型单晶炉,该设备可使用40-45英寸的热系统,最大熔料量1200kg,可拉制12英寸到14英寸的单晶硅棒。
如果生产14英寸的单晶硅棒,晶圆纯度偏低一些,最佳尺寸就是12英寸。
但拥有这个设备,已经表示星海集团具备批量生产14英寸晶圆的水平。
最大熔料量1200kg,跟主流的12寸单晶炉熔料量1000kg并没有多大的提升,这点并不重要,想搞再大就把设备做大点也可以,但后期加工就非常麻烦,能耗会更大,没必要。
1000kg的12英寸单晶硅棒有多长?
单晶硅密度是2.32-2.34克/立方厘米,如果是12英寸,即直径30cm,面积为706.5cm2!
每厘米厚度的单晶硅重量就为1646克,即1.646KG!
一米长就为164.46KG,如果不考虑损耗,一吨熔料最多可制造长度为6米长单晶硅棒。
但实际上,一般能做成四五米长就很厉害了。
长的好处就是利用率用高一些,这是因为单晶硅棒的端头并不是平整的,而是锥面,就存在材料浪费。
当然,相对于整根单晶硅棒来说,这点损失并不算什么。
除了单晶硅的直径尺寸之外,还有一个核心指标,即单晶硅的纯度!
一般晶圆纯度要求:99.999%以上。
实际上,晶圆的制造工艺倒不是很复杂,其难度在于半导体产品对晶圆的纯度要求很高,实际纯度需要达到99.999999999%(9个9)或以上。
也许会有人问,干嘛要达到这么离谱的纯度?
难道99.999%还不行?
纯度=质量/总质量×
假如纯度是99.999999%,即一吨单晶硅里面含有1克杂质,大概是一根12英寸几米长的单晶硅棒里含有1克杂质。
1克杂质它不是集中在一个区域,它多半是分散。
如果只是集中在一块芯片上,那根本不用担忧,直接报废这一块芯片就行了。
问题是,你不知道这些杂质如何分布。
假如这一块芯片上的电路上刚好有杂质,就跟一条高速公路上突然发生塌陷了,那它就影响整条高速地运行,甚至没法运行,直接报废。
因此,这也是为什么晶圆要求纯度高,如果纯度只有99.5%,说不定整个单晶硅棒都不能使用,芯心报废率就非常高。
而且,半导体材料的电学特性对杂质的浓度非常敏感,因此需要进一步提纯。
沐阳把资料吸收之后,感觉有些疲惫,回屋里休息。
第二天,沐阳就开始到103楼输出CZ-G12-02的资料。
忙碌了十来天时间,沐阳才把设备制造资料输出完毕,像制造工艺这些资料,只能慢慢来。
CZ-G12-02设备谈不上很复杂,核心是单晶炉,沐阳把它分为9个小项目设备。
晶圆生产在星海集团是新领域,沐阳已经给星云团队半年时间,让他们琢磨出世界顶尖的晶圆制造技术那是不可能的。
要是可以,国内早就批量生产出12英寸晶圆设备了。
当然,也许设备好搞,但制造工艺更重要,搞不懂工艺,搞出设备也没用。
况且,CZ-G12-02设备完全不同于其他厂家的设备,自动化程序更高。
这个项目的技术输出,沐阳是打算进行喂养灌输模式,这是没法的事。
在3月20日,沐阳召开星云科技公司的科研会议。
星云科技公司从去年就开始建立,目前公司人数约两百人,大部分为科研人员,还在不断扩建。
过去半年时间,这个公司的人员就一直在磨合团队和实验,沐阳就让他们犯错、学习。
技术经理为向海,海归博士,资深半导体专家,今年已经四十岁,是沐阳从星云公司各组长中提拔上来的,目前还没有完全转正。
向海作为集团技术经理,其实就相当于子公司的技术副总,但在星海集团只是这样设立而已,把晶圆生产当成一个大项目。
各项目组发展到一定规模,沐阳就会把这些大项目独立,设立子公司总经理和技术副总,也是星海集团必须走的道路。
除了沐阳和秘书罗志泽,参会人员有向海,3个技术副经理和6个技术专家。
沐阳让罗志泽把资料下发,敲了下桌子,直入话题:“根据每个组的情况及你们的专业特长,我把电弧熔炉、石英坩埚、石墨加热器、单晶炉、氩气生产系统、热场、切片机等生产设备分成九个设备研发小组,你们要吃透设备技术,同时协助专利部门申请专利。
具体图纸已经上传到公司的图档系统,伱们可以根据自己的权限查看,注意技术保密。
以上设备,我们从市场上买不到合适的,我们只能自主研发并制造,如果有搞不透的,就向集团专家组寻求帮助,他们会尽力协助你们。
你们大部分人新加入星海集团,星云科技和其他项目组都是一个整体,千万不要把星云科技当成独行侠公司,要主动去沟通与协调,在星海集团不流行勾心斗角,你们做事情不要抱着自己的小心思。
比如生产切片机,你们下加工任务后,机加工车间自然会按流程排产,一切按照流程走。如果流程走不动,就去找机加工的生产经理协调。
只要不是集中任务,集团的基础加工任务不会很繁忙到要排队一两周时间才轮到,一般小零件的加工,上午下达任务,下午就能加工出来。
记住,你们是一个团队。”
向海等人听完董事长的话,一边翻看资料。
就像切片机的资料,上面技术要求,但没有详细图纸的具体加工尺寸,只能在电脑上打开查看自己能看到的权限资料。
新人比较好奇董事长哪里弄来这些资料,只是不敢问,在星海集团,都流传着董事长是全能专家,操作技术更溜,曾经获得世界技能大赛冠军。
画图飞快,资深机械工程师要画一个小时,到董事长手里,绝对不超过十分钟。
所以,这一堆资料,真有可能是董事长一个人搞出来的,只是不知道他搞了多久而已,说不定已经准备了大半年时间,这么一算,也感觉合理。
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