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008 点沙成硅（第2页）

】

布拉顿：【对！

的确如此。

当时蒂尔提出一个大胆的设想，认为先制造出一个大的“锗单晶”

才有可能进行P结或者N结的掺杂

但那个时间，我们都没有意识到这一点，对他的提议几乎没人重视。

主要是，我们还是一帮搞科研的，当时并没有去想这个PN结晶体管如果要大规模生产，怎样的工艺和步骤才是更合理的。

我们当时就琢磨着做几个能验证理论的“样品”

，所以在考虑其他方式。

正是因为有了蒂尔的研究，我们贝尔实验室才在1951年生产出第一批商业化PN结晶体管M1752。

如果没有蒂尔，我们的东西大概也只能在实验室中吃灰。

】

观众雾里看花：“所以，这是逢人白眼然后一招打脸的故事！”

戈登·蒂尔：【呃，当初大家不认可我的想法确实有些压力。

所以这里要特别感谢一下我的两个小伙伴，实验室的机械工程师约翰·利特尔和技术员厄内斯特.布勒，是他们两人支持我一起设计和制造了一台能够满足晶体生长的设备。

】

观众暗中观察：“还自己做设备！

我的天，这不就是想吃西红柿炒鸡蛋还得种西红柿嘛！”

戈登·蒂尔：【既然现在硅是芯片的主流材料，我就跟大家详细讲一下硅晶圆的制作好了。

当初做“锗晶”

的过程就后面几句话简单说一下。

】

观众大松饼：“对对对，我就想知道，拔丝的硅怎么就变成芯片的。”

戈登·蒂尔：【硅在沙子中主要以二氧化硅的形式存在，所以，先要将沙子与焦炭、煤或者木屑等混合，在石墨电弧炉中高温加热，将二氧化硅还原成硅。

这样大概能获得纯度在98%左右的多晶硅，然后再经过一些列化学过程，比如三氯氢硅法进行逐步提纯，最终得到纯度在9个9以上的电子级多晶硅。

但用于芯片制作的硅必须是单晶硅，这两者区别在于，单晶硅的硅原子排列方向是有序的，而多晶硅不是。

从多晶硅到单晶硅，这个时候就要用到CZ直拉法了，所谓“拉晶”

。

拉单晶工艺是硅片制作最核心的工艺步骤，它决定了硅片的质量和纯度。

刚才说了，这里用来拉晶的多晶硅材料是9个9以上的纯度，而最终的半导体硅片纯度必须达到11个9以上，即99.999999999%。

第一步，把多晶硅材料放在坩埚内加热熔化。

第二步，把“晶种”

放进去。