Stokk IC oriġinali ġenwin ġdid fjamant Komponenti elettroniċi Ic Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Għaliex silikon għaċ-ċipep?Hemm materjali li jistgħu jissostitwixxuh fil-futur?
Il-materja prima għaċ-ċipep hija wejfers, li huma komposti minn silikon.Hemm kunċett żbaljat li "ir-ramel jista 'jintuża biex isiru ċipep", iżda dan mhux il-każ.Il-komponent kimiku ewlieni tar-ramel huwa d-dijossidu tas-silikon, u l-komponent kimiku ewlieni tal-ħġieġ u l-wejfers huwa wkoll id-dijossidu tas-silikon.Id-differenza, madankollu, hija li l-ħġieġ huwa silikon polikristallin, u ramel li jsaħħan f'temperaturi għoljin jagħti silikon polikristallin.Il-wejfers, min-naħa l-oħra, huma silikon monokristallin, u jekk huma magħmula mir-ramel jeħtieġ li jiġu trasformati aktar minn silikon polikristallin għal silikon monokristallin.

X'inhu eżattament is-silikon u għaliex jista 'jintuża biex isiru ċipep, aħna niżvelaw dan f'dan l-artikolu wieħed wieħed.

L-ewwel ħaġa li rridu nifhmu hija li l-materjal tas-silikon mhuwiex qabża diretta għall-pass taċ-ċippa, is-silikon huwa raffinat mir-ramel tal-kwarz barra mill-element tas-silikon, in-numru tal-protoni tal-element tas-silikon mill-element aluminju wieħed aktar, mill-element fosfru wieħed inqas , mhix biss il-bażi materjali ta 'apparati tal-kompjuters elettroniċi moderni iżda wkoll nies li qed ifittxu ħajja extraterrestri wieħed mill-elementi bażiċi possibbli.Normalment, meta s-silikon jiġi ppurifikat u raffinat (99.999%), jista 'jiġi manifatturat f'wejfers tas-silikon, li mbagħad jitqattgħu f'wejfers.Iktar ma tkun irqaq il-wejfer, iktar tkun baxxa l-ispiża tal-manifattura taċ-ċippa, iżda iktar ikunu għoljin ir-rekwiżiti għall-proċess taċ-ċippa.

Tliet passi importanti biex is-silikon jinbidel f'wejfers

Speċifikament, it-trasformazzjoni tas-silikon f'wejfers tista 'tinqasam fi tliet passi: raffinar u purifikazzjoni tas-silikon, tkabbir tas-silikon ta' kristall wieħed, u formazzjoni ta 'wejfer.

Fin-natura, is-silikon ġeneralment jinstab fil-forma ta 'silikat jew dijossidu tas-silikon fir-ramel u żrar.Il-materja prima titqiegħed f'forn b'ark elettriku f'2000 ° C u fil-preżenza ta 'sors tal-karbonju, u t-temperatura għolja tintuża biex tirreaġixxi dijossidu tas-silikon mal-karbonju (SiO2 + 2C = Si + 2CO) biex tikseb silikon ta' grad metallurġiku ( purità madwar 98%).Madankollu, din il-purità mhix biżżejjed għall-preparazzjoni ta 'komponenti elettroniċi, għalhekk trid tiġi purifikata aktar.Is-silikon ta 'grad metallurġiku mgħaffeġ huwa klorinat bil-klorur ta' l-idroġenu gassuż biex jipproduċi silane likwidu, li mbagħad jiġi distillat u mnaqqas kimikament bi proċess li jagħti polysilicon ta 'purità għolja b'purità ta' 99.9999999999% bħala silikon ta 'grad elettroniku.

Allura kif tikseb silikon monokristallin minn silikon polikristallin?L-aktar metodu komuni huwa l-metodu ta 'ġbid dirett, fejn il-polysilicon jitqiegħed fi griġjol tal-kwarz u jissaħħan b'temperatura ta' 1400 ° C miżmuma fil-periferija, li tipproduċi tidwib tal-polysilicon.Naturalment, dan huwa preċedut billi tgħaddas kristall taż-żerriegħa fih u li l-virga tat-tpinġija ġġorr il-kristall taż-żerriegħa fid-direzzjoni opposta filwaqt li bil-mod u vertikali tiġbedha 'l fuq mit-tidwib tas-silikon.It-tidwib tas-silikon polikristallin jeħel mal-qiegħ tal-kristall taż-żerriegħa u jikber 'il fuq fid-direzzjoni tal-kannizzata tal-kristall taż-żerriegħa, li wara li tinġibed 'l barra u mkessħa tikber f'bar tal-kristall wieħed bl-istess orjentazzjoni tal-kannizzata bħall-kristall taż-żerriegħa ta' ġewwa.Fl-aħħarnett, il-wejfers ta 'kristall wieħed huma wafer, maqtugħa, mitħun, ċanfrin, u illustrati biex jipproduċu l-wejfers kollha importanti.

Skont id-daqs tal-qatgħa, il-wejfers tas-silikon jistgħu jiġu kklassifikati bħala 6", 8", 12", u 18".Iktar ma jkun kbir id-daqs tal-wejfer, aktar ċipep jistgħu jinqatgħu minn kull wejfer, u inqas tkun l-ispiża għal kull ċippa.
2.Tliet passi importanti fit-trasformazzjoni tas-silikon f'wejfers

Speċifikament, it-trasformazzjoni tas-silikon f'wejfers tista 'tinqasam fi tliet passi: raffinar u purifikazzjoni tas-silikon, tkabbir tas-silikon ta' kristall wieħed, u formazzjoni ta 'wejfer.

Fin-natura, is-silikon ġeneralment jinstab fil-forma ta 'silikat jew dijossidu tas-silikon fir-ramel u żrar.Il-materja prima titqiegħed f'forn b'ark elettriku f'2000 ° C u fil-preżenza ta 'sors tal-karbonju, u t-temperatura għolja tintuża biex tirreaġixxi dijossidu tas-silikon mal-karbonju (SiO2 + 2C = Si + 2CO) biex tikseb silikon ta' grad metallurġiku ( purità madwar 98%).Madankollu, din il-purità mhix biżżejjed għall-preparazzjoni ta 'komponenti elettroniċi, għalhekk trid tiġi purifikata aktar.Is-silikon ta 'grad metallurġiku mgħaffeġ huwa klorinat bil-klorur ta' l-idroġenu gassuż biex jipproduċi silane likwidu, li mbagħad jiġi distillat u mnaqqas kimikament bi proċess li jagħti polysilicon ta 'purità għolja b'purità ta' 99.9999999999% bħala silikon ta 'grad elettroniku.

Allura kif tikseb silikon monokristallin minn silikon polikristallin?L-aktar metodu komuni huwa l-metodu ta 'ġbid dirett, fejn il-polysilicon jitqiegħed fi griġjol tal-kwarz u jissaħħan b'temperatura ta' 1400 ° C miżmuma fil-periferija, li tipproduċi tidwib tal-polysilicon.Naturalment, dan huwa preċedut billi tgħaddas kristall taż-żerriegħa fih u li l-virga tat-tpinġija ġġorr il-kristall taż-żerriegħa fid-direzzjoni opposta filwaqt li bil-mod u vertikali tiġbedha 'l fuq mit-tidwib tas-silikon.It-tidwib tas-silikon polikristallin jeħel mal-qiegħ tal-kristall taż-żerriegħa u jikber 'il fuq fid-direzzjoni tal-kannizzata tal-kristall taż-żerriegħa, li wara li tinġibed 'l barra u mkessħa tikber f'bar tal-kristall wieħed bl-istess orjentazzjoni tal-kannizzata bħall-kristall taż-żerriegħa ta' ġewwa.Fl-aħħarnett, il-wejfers ta 'kristall wieħed huma wafer, maqtugħa, mitħun, ċanfrin, u illustrati biex jipproduċu l-wejfers kollha importanti.

Skont id-daqs tal-qatgħa, il-wejfers tas-silikon jistgħu jiġu kklassifikati bħala 6", 8", 12", u 18".Iktar ma jkun kbir id-daqs tal-wejfer, aktar ċipep jistgħu jinqatgħu minn kull wejfer, u inqas tkun l-ispiża għal kull ċippa.

Għaliex is-silikon huwa l-aktar materjal adattat biex isir iċ-ċipep?

Teoretikament, is-semikondutturi kollha jistgħu jintużaw bħala materjali taċ-ċippa, iżda r-raġunijiet ewlenin għaliex is-silikon huwa l-aktar materjal adattat biex isiru ċ-ċipep huma kif ġej.

1, skond il-klassifikazzjoni tal-kontenut elementali tad-dinja, fl-ordni: ossiġnu > silikon > aluminju > ħadid > kalċju > sodju > potassju ...... jista 'jara li s-silikon ikklassifikat it-tieni, il-kontenut huwa enormi, li jippermetti wkoll il- ċippa li jkollha provvista kważi ineżawribbli ta 'materja prima.

2, il-proprjetajiet kimiċi tal-element tas-silikon u l-proprjetajiet tal-materjal huma stabbli ħafna, l-aktar transistor bikri huwa l-użu ta 'materjali semikondutturi ġermanju biex tagħmel, iżda minħabba li t-temperatura taqbeż 75 ℃, il-konduttività tkun bidla kbira, magħmula f'junction PN wara l-maqlub kurrent ta 'tnixxija tal-ġermanju milli silikon, għalhekk l-għażla tal-element tas-silikon bħala materjal taċ-ċippa hija aktar xierqa;

3, it-teknoloġija tal-purifikazzjoni tal-element tas-silikon hija matura, u bi prezz baxx, illum il-ġurnata l-purifikazzjoni tas-silikon tista 'tilħaq 99.9999999999%.

4, materjal tas-silikon innifsu huwa mhux tossiku u li ma jagħmilx ħsara, li hija wkoll waħda mir-raġunijiet importanti għaliex hija magħżula bħala l-materjal tal-manifattura għaċ-ċipep.