苏联撤专？我反手掏出人工智能！ 第105节

　　锗管做了大半年，氧化扩散这一块方培生有经验，但硅和锗不一样，硅的氧化温度更高，对气氛纯度的要求也更苛刻。

　　方培生自己说过硅的氧化扩散比锗难十倍，那不是谦虚，是实话。

　　他在窗边站了半分钟，把思路理了一遍，然后下楼回宿舍。

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　　接下来两周，方培生把硅单晶切成薄片，研磨抛光，开始试验氧化工序。

　　第一批，失败。

　　第二批，失败。

　　第三批，还是失败。

　　陈序年第三次去实验室看结果的时候，方培生把三批废片摊在操作台上，一言不发。

　　老张和小李站在旁边，谁也没说话。

　　屋里闷的很，连续加班十几天，窗户都没怎么开过。

　　陈序年蹲下来，把三批实验记录从头翻到尾，氧化工序的参数一批比一批调整的更细致，温度从一千百度微调到一千零八十度，时间从九十分钟延长到一百二十分钟，气体流量也在变。

　　但结果都一样：氧化层上布满针孔，肉眼看不见，显微镜下清楚楚，掺杂物顺着针孔往下渗，器件特性散射的没有规律。

　　他翻回去看氧化气氛那几栏，三批用的氧气来源相同，流量略有差异，温度也不同，但三批的结果几乎一模一样，都是针孔。

第118章 第一批硅晶体管出来了

　　这说明问题不在工艺手法上，方培生已经把能调的参数都调过了，还是不行，那就不是操作的问题。

　　他合上记录本，站起来，看了方培生一眼。

　　方培生靠在操作台边上，双手插在工装口袋里，眼睛盯着那三排废片，嘴唇抿的紧紧的。

　　陈序年头一回在方培生脸上看到这种表情，焦躁，和找不到方向的急。

　　“先停一停。”陈序年说。

　　方培生抬头看他。

　　“我晚上想，明天给你方案。”

　　方培生没有问他凭什么能想出来，只是点了下头，说了句好，转身把三批废片归档。

　　陈序年出了实验室，走回宿舍的路上，脑子里已经在转了。

　　三批都是针孔，工艺参数不同但结果相同，说明真正的变量不在那几个参数里，那变量在哪？

　　他把氧化工序的流程在脑子里走了一遍：硅片放入石英管炉，通入氧气，高温下硅和氧反应，表面生成二氧化硅薄膜，整个过程里，除了温度和时间，唯一的外部输入就是氧气本身。

　　氧气本身。

　　他心里有了方向。

　　当晚，他把门插好，窗帘拉严，从床板暗格里摸出笔记本电脑，开机，登录，打字：

　　“硅片热氧化过程中，氧化层出现大量针孔缺陷，可能原因是什么？如何解决？”

　　昆仑的回复很快。

　　陈序年盯着屏幕，一行一行的往下看。

　　答案印证了他的判断：氧化用氧气中的微量水蒸气是针孔的主要原因，水分子在高温下会在硅表面形成羟基，破坏氧化层的致密性，导致局部生长不均匀，产生针孔。

　　解决办法是，在氧气进入炉管之前，用五氧化二磷做深度干燥，将水汽含量降到百万分之一以下。

　　他把关键数据抄进手抄笔记本，关机，收好。

　　躺在床上，他想了一下怎么把这个信息交出去，不能直接说是我查到的，那说不通。

　　最自然的方式是把方向给出来，让何建军去配干燥装置，配气体干燥剂正好是化工那边的活。

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　　第二天一早，他去找何建军。

　　何建军正在实验室里做三氯氢硅的常规监测，见陈序年进来，放下手里的试管，擦了擦手。

　　“找我？”

　　“建军，帮个忙。”

　　“什么事，你说。”

　　“方培生那边氧化工序出问题了，氧化层老是有针孔，我琢磨着可能是氧气里水汽太高，你能不能在精馏塔旁边搭一套气体干燥装置？用五氧化二磷做干燥剂，让氧气从里面过一遍再送进炉管。”

　　何建军想了想。

　　“五氧化二磷吸水性很强，做干燥剂没问题，我搭个U型管，把五氧化二磷填进去，氧气走管路过一道就行。”

　　他顿了一下，又说。

　　“大概要两天时间，玻璃管的重新吹一根，现成的口径不对。”

　　“行，越快越好，做好了直接接到方培生那边。”

　　“没问题。”何建军点头，“后天下午你过来验收。”

　　两天后，干燥装置搭好了。

　　何建军亲自测了出口气体的水汽含量，跟陈序年说。

　　“达标了，百万分之一以下，放心用。”

　　他把供气管路接到方培生的实验室，交接的时候跟方培生交代。

　　“这套装置干燥剂大概一个月饱和一次，到时候的换新的，我会提前通知你。”

　　方培生问了句：“饱和了会有什么表现？”

　　“出口水汽含量会升上去，我每周测一次，到了就给你换。”何建军说。

　　方培生点头，当天下午就用干燥后的氧气重新试验第四批。

　　这一次，氧化层从炉里出来，方培生切了一片，放到显微镜下。

　　他盯着看了很久。

　　老张在旁边等着，手里攥着笔，记录本摊开了没写。

　　方培生直起腰，声音比平时松了一点。

　　“这回对了。”

　　老张凑过去看了一眼，长出了口气，在记录本上写下：第四批，氧化层合格，无针孔。

　　小李在旁边站着，肩膀明显的松下来了，问了一句。

　　“方工，这批全过了？”

　　“全过了。”方培生说。

　　方培生把那片切片取下来，贴好标签收进档案盒，然后转头看了陈序年一眼，陈序年进来的时候正好赶上他看完显微镜。

　　“你怎么知道是水汽？”方培生问。

　　“猜的。”陈序年说，“三批工艺参数不同，结果相同，说明问题不在工艺上，氧化过程里唯一的外部输入就是氧气，水汽是最容易被忽略的那个变量。”

　　方培生看了他几秒，没再追问，点了下头，转身把失败原因和解决方案工工整整的写进记录本。

　　陈序年出了实验室，在走廊里碰见林晚秋，她从医务室方向过来，手里端着一只空搪瓷盆。

　　“怎么在这？”她问。

　　“方培生那边有进展。”

　　“好消息？”

　　“嗯。”

　　她看了他一眼，没追问具体内容，说了句那挺好，端着盆往前走了。

　　走了两步又停下来，回头。

　　“晚上食堂见？”

　　“见。”

　　“六点，别迟到。”

　　“不迟到。”

　　她走了。

　　陈序年看着她拐进走廊尽头，然后转身回办公室。

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　　氧化层过关之后，方培生没有歇。

　　扩散工序是他在锗管上摸了大半年的老本行，从锗迁移到硅，温度高了、时间长了，但核心逻辑一样。

　　他把退火曲线重新标定，把掺杂浓度的时间控制从沙漏升级为老张做的滴水计时装置，每十秒一滴，比沙漏精准一个量级。

　　老张做那个装置的时候还挺得意，跟小李显摆。