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硅晶体生产领域的发展 — —《先驱四十年》连载

(来源:有机硅)

硅晶体团队

访问结束后,道康宁向西门子公司订购了悬浮区熔提纯设备,但决定由Bob Rownd来设计道康宁自己的沉积设备。回到道康宁后,他们组建了一个硅晶体生产团队。在其他办公区建设期间,这个团队暂时在一间空置的实验室里工作。

与此同时,道康宁一直在寻找能将他们生出的大尺寸硅锭制成光学零件的合作伙伴。最终,Perkin-Elmer公司同意为他们制造几个直径4英寸的整流罩和几个透镜。这些零件随后被涂覆上合适的光学涂层以提高透光率。

不幸的是,当道康宁向休斯公司推销这些整流罩时,他们发现该公司当时正在研发其他的光学成型方法,而且道康宁的价格没有竞争力。

在那一刻,他们放弃了大尺寸硅锭的生长工艺,转而专注于西门子工艺。

高纯硅事业部

尽管休斯公司没有采购我们的硅整流罩,但Shailer Bass坚信硅生产是有机硅业务的自然延伸,并说服了持犹豫态度的Collings博士大规模进军该业务。高纯硅事业部于1959年10月成立,Earl Warrick博士被任命为经理。

当时的硅晶体团队包括:研究主管Dr. David Fischer,由化学家Vern Flegel和物理学家Herbert Stewart协助;工艺与材料开发经理George Grant;生产经理Bob Rownd,生产主管Don Gilson;应用工程主管Cedric Currin,项目组长为Al Smith,销售经理为Don Kauppi。公司批准了一笔190万美元的授权资金,用于建设一座高纯硅工厂。

在米德兰工厂内部进行扩建的经历让道康宁确信,无法在那里进行精密的晶体生长和高纯度沉积工艺。仅几百英尺外高速公路上卡车驶过产生的振动,都能在熔融硅界面的运动中被察觉,从而破坏单晶的形成。他们还担心空气中的微量飞灰和化学物质,可能会污染任何高纯度硅的生产操作。

基于这些原因,公司在米德兰东南约15英里处,福特尼路沿线购置了一块乡村土地,该地距离密歇根州亨洛克镇约3英里。这个位置满足了远离卡车振动和工厂污染的需求。购置的土地将近一平方英里(640英亩)。

土地上的树木被清理干净,并建造了一座50英尺乘75英尺的小型生产厂房,用于安置实验性沉积设备和区熔提纯设备。该建筑于1960年3月投入使用。

不久后,从德国订购的区熔提纯设备运抵,而沉积设备也根据Bob Rownd的设计制造完成。西门子已经开发出一套精良的工艺,其重点在于高纯度,但它无法生产出直径大于3/4英寸的晶体。通过与休斯公司和西屋公司的人员交流,道康宁了解到美国市场的需求是更大直径的晶体。

Rownd尤其认为,当时的沉积设备太小了,因此他设计的设备比他们在德国所见的大了好几倍。这意味着道康宁需要定制更大的石英钟罩,而在此之前,从未有人制造过。在接下来的几年里,这成了一个持续存在的问题,因为他们建造了更大型的沉积设备,需要更大的钟罩。道康宁说服制造商为他们生产,但这给道康宁带来了巨大的成本。

1961年,道康宁的工厂开始小批量生产多晶硅产品。Don Kauppi努力开拓市场,但当时道康宁作为行业第13位进入者,面临激烈竞争。

待续............

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