Komponenty elektroniczne Układy scalone Układy scalone IC TPS74701QDRCRQ1 kup w jednym miejscu

Związek pomiędzy waflami i chipsami

Przegląd wafli

Aby zrozumieć związek między płytkami i chipami, poniżej znajduje się przegląd kluczowych elementów wiedzy na temat płytek i chipów.

(i) Co to jest opłatek

Płytki to płytki krzemowe stosowane w produkcji krzemowych półprzewodnikowych układów scalonych, które nazywane są płytkami ze względu na ich okrągły kształt;można je przetwarzać na płytkach krzemowych, tworząc różnorodne elementy obwodów i stając się produktami układów scalonych o określonych funkcjach elektrycznych.Surowcem do produkcji płytek jest krzem, a na powierzchni skorupy ziemskiej znajdują się niewyczerpane zasoby dwutlenku krzemu.Ruda dwutlenku krzemu jest rafinowana w elektrycznych piecach łukowych, chlorowana kwasem solnym i destylowana w celu uzyskania polikrzemu o wysokiej czystości o czystości 99,99999999999%.

(ii) Podstawowe surowce do produkcji płytek

Krzem jest rafinowany z piasku kwarcowego, a płytki są oczyszczane (99,999%) z pierwiastka krzemu, z którego następnie przetwarzane są krzemowe pręty, które stają się materiałem na półprzewodniki kwarcowe do układów scalonych.

(iii) Proces produkcji płytek

Podstawowym materiałem do produkcji układów półprzewodnikowych są płytki.Najważniejszym surowcem do półprzewodnikowych układów scalonych jest krzem i dlatego odpowiada płytkom krzemowym.

Krzem występuje powszechnie w przyrodzie w postaci krzemianów lub dwutlenku krzemu w skałach i żwirach.Produkcję płytek krzemowych można podsumować w trzech podstawowych etapach: rafinacja i oczyszczanie krzemu, wzrost monokrystalicznego krzemu i formowanie płytki.

Pierwszym z nich jest oczyszczanie krzemu, podczas którego surowiec w postaci piasku i żwiru umieszcza się w elektrycznym piecu łukowym w temperaturze około 2000°C i w obecności źródła węgla.W wysokich temperaturach węgiel i dwutlenek krzemu zawarte w piasku i żwirze ulegają reakcji chemicznej (węgiel łączy się z tlenem, pozostawiając krzem) w celu uzyskania czystego krzemu o czystości około 98%, znanego również jako krzem metalurgiczny, który nie jest wystarczająco czysty dla urządzeń mikroelektronicznych, ponieważ właściwości elektryczne materiałów półprzewodnikowych są bardzo wrażliwe na stężenie zanieczyszczeń.W związku z tym krzem metalurgiczny jest dalej oczyszczany: pokruszony krzem metalurgiczny jest poddawany reakcji chlorowania za pomocą gazowego chlorowodoru w celu wytworzenia ciekłego silanu, który jest następnie destylowany i redukowany chemicznie w procesie, w wyniku którego otrzymuje się krzem polikrystaliczny o wysokiej czystości o czystości 99,99999999999. %, który staje się krzemem klasy elektronicznej.

Następnie następuje wzrost krzemu monokrystalicznego, najpopularniejsza metoda zwana bezpośrednim ciągnięciem (metoda CZ).Jak pokazano na poniższym schemacie, polikrzem o wysokiej czystości umieszcza się w tyglu kwarcowym i ogrzewa w sposób ciągły za pomocą grzejnika grafitowego otaczającego na zewnątrz, utrzymując temperaturę około 1400 °C.Gaz w piecu jest zwykle obojętny, co pozwala na stopienie polikrzemu bez powodowania niepożądanych reakcji chemicznych.Aby wytworzyć monokryształy, kontrolowana jest także orientacja kryształów: tygiel jest obracany z roztopionym polikrzemem, zanurzany jest w nim kryształ zaszczepiający, a pręt ciągnący jest prowadzony w przeciwnym kierunku, powoli i pionowo ciągnąc go do góry od stopiony krzem.Stopiony polikrzem przykleja się do dna kryształu zaszczepiającego i rośnie w górę w kierunku układu sieciowego kryształu zaszczepiającego.