Elektroniese komponente IC-skyfies Geïntegreerde stroombane IC TPS74701QDRCRQ1 een plek koop

Die verhouding tussen wafers en skyfies

Oorsig van wafers

Om die verhouding tussen skyfies en skyfies te verstaan, is die volgende 'n oorsig van die sleutelelemente van wafer en skyfiekennis.

(i) Wat is 'n wafer

Wafers is silikonwafels wat gebruik word in die vervaardiging van silikon halfgeleier-geïntegreerde stroombane, wat wafers genoem word vanweë hul sirkelvorm;hulle kan op silikonwafels verwerk word om 'n verskeidenheid stroombaankomponente te vorm en geïntegreerde stroombaanprodukte met spesifieke elektriese funksies te word.Die grondstof vir wafers is silikon, en daar is 'n onuitputlike voorraad silikondioksied op die oppervlak van die aardkors.Silikondioksiederts word in elektriese boogoonde verfyn, met soutsuur gechloreer en gedistilleer om 'n hoësuiwerheidspolisilicon met 'n suiwerheid van 99,99999999999% te produseer.

(ii) Basiese grondstowwe vir wafers

Silikon word uit kwartsand verfyn en wafers word gesuiwer (99,999%) van die element silikon, wat dan in silikonstawe gemaak word wat die materiaal word vir kwarts-halfgeleiers vir geïntegreerde stroombane.

(iii) Wafer vervaardigingsproses

Wafers is die basiese materiaal vir die vervaardiging van halfgeleierskyfies.Die belangrikste grondstof vir halfgeleier-geïntegreerde stroombane is silikon en stem dus ooreen met silikonwafels.

Silikon word wyd in die natuur aangetref in die vorm van silikate of silikondioksied in rotse en gruis.Die vervaardiging van silikonwafels kan in drie basiese stappe opgesom word: silikonverfyning en suiwering, enkelkristal silikongroei en wafelvorming.

Die eerste is silikonsuiwering, waar die grondstof van sand en gruis in 'n elektriese boogoond by 'n temperatuur van ongeveer 2000 °C en in die teenwoordigheid van 'n koolstofbron geplaas word.By hoë temperature ondergaan die koolstof en die silikondioksied in die sand en gruis 'n chemiese reaksie (koolstof kombineer met suurstof, wat silikon verlaat) om suiwer silikon met 'n suiwerheid van ongeveer 98% te verkry, ook bekend as metallurgiese graad silikon, wat nie suiwer genoeg vir mikro-elektroniese toestelle omdat die elektriese eienskappe van halfgeleiermateriale baie sensitief is vir die konsentrasie van onsuiwerhede.Metallurgiese graad silikon word dus verder gesuiwer: die gebreekte metallurgiese graad silikon word onderwerp aan 'n chloreringsreaksie met gasvormige waterstofchloried om vloeibare silaan te produseer, wat dan gedistilleer en chemies verminder word deur 'n proses wat hoë-suiwer polikristallyne silikon met 'n suiwerheid van 99,9999999 lewer %, wat elektroniese graad silikon word.

Vervolgens kom monokristallyne silikongroei, die mees algemene metode wat direkte trek (CZ-metode) genoem word.Soos in die diagram hieronder getoon, word hoësuiwer polisilicon in 'n kwartskroes geplaas en voortdurend verhit met 'n grafietverwarmer wat die buitekant omring, wat die temperatuur op ongeveer 1400 °C hou.Die gas in die oond is gewoonlik inert, wat die polisilicon toelaat om te smelt sonder om ongewenste chemiese reaksies te skep.Om enkelkristalle te vorm, word die oriëntasie van die kristalle ook beheer: die smeltkroes word met die polisilikonsmelt gedraai, 'n saadkristal word daarin gedompel, en 'n trekstaaf word in die teenoorgestelde rigting gedra terwyl dit stadig en vertikaal opwaarts van die silikon smelt.Die gesmelte polisilicon kleef aan die onderkant van die saadkristal en groei opwaarts in die rigting van die roosterrangskikking van die saadkristal.