Електронни компоненти IC чипове Интегрални схеми IC TPS74701QDRCRQ1 купете на едно място

Връзката между вафли и чипс

Преглед на вафли

За да разберете връзката между вафли и чипове, следва преглед на ключовите елементи на знанията за вафли и чипове.

(i) Какво е вафла

Пластините са силициеви пластини, използвани в производството на силициеви полупроводникови интегрални схеми, които се наричат ​​пластини поради кръглата им форма;те могат да бъдат обработени върху силициеви пластини, за да образуват различни компоненти на веригата и да станат продукти с интегрални схеми със специфични електрически функции.Суровината за вафлите е силиций, а на повърхността на земната кора има неизчерпаеми запаси от силициев диоксид.Рудата от силициев диоксид се рафинира в електродъгови пещи, хлорира се със солна киселина и се дестилира, за да се получи полисилиций с висока чистота с чистота 99,99999999999%.

(ii) Основни суровини за вафли

Силицият се рафинира от кварцов пясък, а пластините се пречистват (99,999%) от елемента силиций, който след това се прави в силициеви пръчки, които стават материал за кварцови полупроводници за интегрални схеми.

(iii) Процес на производство на вафли

Вафлите са основният материал за производството на полупроводникови чипове.Най-важната суровина за полупроводникови интегрални схеми е силицият и следователно съответства на силициевите пластини.

Силицият се среща широко в природата под формата на силикати или силициев диоксид в скали и чакъли.Производството на силициеви пластини може да се обобщи в три основни стъпки: рафиниране и пречистване на силиций, растеж на монокристален силиций и формоване на пластини.

Първото е пречистване на силиций, при което суровината от пясък и чакъл се поставя в електродъгова пещ при температура от около 2000 °C и в присъствието на източник на въглерод.При високи температури въглеродът и силициевият диоксид в пясъка и чакъла претърпяват химическа реакция (въглеродът се свързва с кислород, оставяйки силиций), за да се получи чист силиций с чистота около 98%, известен също като силиций от металургичен клас, който не е достатъчно чист за микроелектронни устройства, тъй като електрическите свойства на полупроводниковите материали са много чувствителни към концентрацията на примеси.Следователно силицийът от металургичен клас се пречиства допълнително: натрошеният силиций от металургичен клас се подлага на реакция на хлориране с газообразен хлороводород, за да се получи течен силан, който след това се дестилира и химически редуцира чрез процес, при който се получава поликристален силиций с висока чистота с чистота 99,99999999999 %, който се превръща в електронен силиций.

Следва растеж на монокристален силиций, най-разпространеният метод, наречен директно издърпване (CZ метод).Както е показано на диаграмата по-долу, полисилиций с висока чистота се поставя в кварцов тигел и се нагрява непрекъснато с графитен нагревател, заобикалящ външната страна, като температурата се поддържа приблизително 1400 °C.Газът в пещта обикновено е инертен, което позволява на полисилиция да се стопи, без да създава нежелани химични реакции.За да се образуват единични кристали, ориентацията на кристалите също се контролира: тигелът се върти с полисилициевата стопилка, зародишният кристал се потапя в него и изтеглящ прът се носи в обратната посока, докато бавно и вертикално го издърпвате нагоре от силиконова стопилка.Разтопеният полисилиций се придържа към дъното на зародишния кристал и расте нагоре в посоката на решетката на зародишния кристал.