Potpuno nova originalna originalna IC zaliha Elektronske komponente Podrška za IC čipove BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1. Zašto silicij za čipove?Postoje li materijali koji to mogu zamijeniti u budućnosti?
Sirovi materijal za čips su oblatne koje se sastoje od silicija.Postoji zabluda da se "pijesak može koristiti za pravljenje čipsa", ali to nije slučaj.Glavna hemijska komponenta pijeska je silicijum dioksid, a glavna hemijska komponenta stakla i vafla je takođe silicijum dioksid.Razlika je, međutim, u tome što je staklo polikristalni silicijum, a zagrevanje peska na visokim temperaturama daje polikristalni silicijum.Oblatne su, s druge strane, monokristalni silicijum, i ako su napravljene od peska, potrebno ih je dalje transformisati iz polikristalnog silicijuma u monokristalni silicijum.

Šta je zapravo silicij i zašto se od njega mogu napraviti čipovi, otkrit ćemo u ovom članku jedan po jedan.

Prvo što treba da shvatimo je da silicijumski materijal nije direktan skok na korak čipa, silicijum se rafiniše iz kvarcnog peska iz elementa silicijum, protonski broj silicijumskog elementa od elementa aluminijuma jedan više, od elementa fosfora jedan manje , nije samo materijalna osnova modernih elektronskih računarskih uređaja već i ljudi koji traže vanzemaljski život jedan od osnovnih mogućih elemenata.Obično, kada se silicijum pročisti i rafinira (99,999%), može se proizvesti u silikonske pločice, koje se zatim režu u oblatne.Što je pločica tanja, to su niži troškovi proizvodnje čipa, ali su zahtjevi za proces čipa veći.

Tri važna koraka u pretvaranju silicijuma u pločice

Konkretno, transformacija silicija u pločice može se podijeliti u tri koraka: rafiniranje i pročišćavanje silicija, rast monokristalnog silicija i formiranje pločice.

U prirodi se silicijum obično nalazi u obliku silikata ili silicijum dioksida u pesku i šljunku.Sirovi materijal se stavlja u elektrolučnu peć na 2000°C iu prisustvu izvora ugljika, a visoka temperatura se koristi za reakciju silicijum dioksida sa ugljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO) kako bi se dobio silicijum metalurškog kvaliteta ( čistoća oko 98%).Međutim, ova čistoća nije dovoljna za pripremu elektronskih komponenti, pa je potrebno dodatno pročišćavati.Zdrobljeni silicijum metalurškog kvaliteta se hloriše sa gasovitim hlorovodonikom da bi se dobio tečni silan, koji se zatim destiluje i hemijski redukuje postupkom koji daje polisilicijum visoke čistoće sa čistoćom od 99,9999999999% kao elektronski silicijum.

Dakle, kako dobiti monokristalni silicijum od polikristalnog silicijuma?Najčešća metoda je metoda direktnog povlačenja, gdje se polisilicij stavlja u kvarcni lončić i zagrijava na temperaturu od 1400°C koja se održava na periferiji, čime nastaje polisilicijumski talog.Naravno, tome prethodi uranjanje sjemenskog kristala u njega i navođenje šipke za vuču da nosi sjemenski kristal u suprotnom smjeru dok ga polako i okomito povlači prema gore iz silicijumske taline.Talina polikristalnog silicijuma se lijepi za dno zasječnog kristala i raste prema gore u smjeru kristalne rešetke sjemena, koja nakon izvlačenja i hlađenja prerasta u jednokristalnu šipku s istom orijentacijom rešetke kao i unutrašnji zasječeni kristal.Konačno, monokristalne oblatne se prevrću, seku, bruse, kosuju i poliraju kako bi se proizvele najvažnije oblatne.

Ovisno o veličini reza, silikonske pločice se mogu klasificirati kao 6", 8", 12" i 18".Što je oblatna veća, to se više čipsa može izrezati iz svake vafle, a cijena po čipu je niža.
2.Tri važna koraka u transformaciji silicijuma u pločice

Konkretno, transformacija silicija u pločice može se podijeliti u tri koraka: rafiniranje i pročišćavanje silicija, rast monokristalnog silicija i formiranje pločice.

U prirodi se silicijum obično nalazi u obliku silikata ili silicijum dioksida u pesku i šljunku.Sirovi materijal se stavlja u elektrolučnu peć na 2000°C iu prisustvu izvora ugljika, a visoka temperatura se koristi za reakciju silicijum dioksida sa ugljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO) kako bi se dobio silicijum metalurškog kvaliteta ( čistoća oko 98%).Međutim, ova čistoća nije dovoljna za pripremu elektronskih komponenti, pa je potrebno dodatno pročišćavati.Zdrobljeni silicijum metalurškog kvaliteta se hloriše gasovitim hlorovodonikom da bi se dobio tečni silan, koji se zatim destiluje i hemijski redukuje postupkom koji daje polisilicijum visoke čistoće sa čistoćom od 99,9999999999% kao elektronski silicijum.

Dakle, kako dobiti monokristalni silicijum od polikristalnog silicijuma?Najčešća metoda je metoda direktnog povlačenja, gdje se polisilicij stavlja u kvarcni lončić i zagrijava na temperaturu od 1400°C koja se održava na periferiji, čime nastaje polisilicijumski talog.Naravno, tome prethodi uranjanje sjemenskog kristala u njega i navođenje šipke za vuču da nosi sjemenski kristal u suprotnom smjeru dok ga polako i okomito povlači prema gore iz silicijumske taline.Talina polikristalnog silicijuma se lijepi za dno zasječnog kristala i raste prema gore u smjeru kristalne rešetke sjemena, koja nakon izvlačenja i hlađenja prerasta u jednokristalnu šipku s istom orijentacijom rešetke kao i unutrašnji zasječeni kristal.Konačno, monokristalne oblatne se prevrću, seku, bruse, kosuju i poliraju kako bi se proizvele najvažnije oblatne.

Ovisno o veličini reza, silikonske pločice se mogu klasificirati kao 6", 8", 12" i 18".Što je oblatna veća, to se više čipsa može izrezati iz svake vafle, a cijena po čipu je niža.

Zašto je silicij najpogodniji materijal za izradu čipsa?

Teoretski, svi poluvodiči se mogu koristiti kao materijali za čipove, ali glavni razlozi zašto je silicij najpogodniji materijal za izradu čipova su sljedeći.

1, prema rangiranju sadržaja elementa na Zemlji, redom: kisik > silicijum > aluminij > željezo > kalcij > natrij > kalij ...... može se vidjeti da je silicijum na drugom mjestu, sadržaj je ogroman, što također omogućava čip imati gotovo neiscrpnu zalihu sirovina.

2, hemijska svojstva silicijumskih elemenata i svojstva materijala su vrlo stabilni, najraniji tranzistor je upotreba poluvodičkih materijala germanija za proizvodnju, ali budući da temperatura prelazi 75 ℃, provodljivost će biti velika promjena, napravljena u PN spoju nakon obrnutog struja curenja germanijuma nego silicijuma, pa je izbor silicijumskog elementa kao materijala za čip prikladniji;

3, tehnologija pročišćavanja silikonskih elemenata je zrela i niska cijena, danas pročišćavanje silicija može doseći 99,9999999999%.

4, sam silikonski materijal je netoksičan i bezopasan, što je također jedan od važnih razloga zašto je odabran kao materijal za proizvodnju čipsa.