Совершенно новый подлинный оригинальный IC запас электронных компонентов IC Chip Поддержка BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Почему кремний для чипов?Есть ли материалы, способные заменить его в будущем?
Сырьем для чипов служат пластины, состоящие из кремния.Существует заблуждение, что «из песка можно делать чипсы», но это не так.Основным химическим компонентом песка является диоксид кремния, а основным химическим компонентом стекла и пластин также является диоксид кремния.Разница, однако, в том, что стекло представляет собой поликристаллический кремний, а нагревание песка при высоких температурах дает поликристаллический кремний.С другой стороны, пластины представляют собой монокристаллический кремний, и если они сделаны из песка, их необходимо дополнительно преобразовать из поликристаллического кремния в монокристаллический кремний.

Что такое кремний и почему его можно использовать для изготовления чипов, мы подробно расскажем об этом в этой статье.

Первое, что нам нужно понять, это то, что кремниевый материал не является прямым переходом к этапу изготовления чипа, кремний очищается из кварцевого песка из элемента кремния, число протонов элемента кремния, чем у элемента алюминия, на один больше, чем у элемента фосфора, на один меньше. , это не только материальная основа современных электронных вычислительных устройств, но и люди, ищущие внеземную жизнь, один из основных возможных элементов.Обычно, когда кремний очищается и рафинируется (99,999%), из него можно производить кремниевые пластины, которые затем нарезают на пластины.Чем тоньше пластина, тем ниже стоимость изготовления чипа, но тем выше требования к процессу изготовления чипа.

Три важных шага в превращении кремния в пластины

В частности, преобразование кремния в пластины можно разделить на три этапа: рафинирование и очистка кремния, выращивание монокристаллического кремния и формирование пластин.

В природе кремний обычно встречается в виде силиката или диоксида кремния в песке и гравии.Сырье помещают в электродуговую печь при температуре 2000°С и наличии источника углерода и при высокой температуре проводят реакцию диоксида кремния с углеродом (SiO2 + 2C = Si + 2CO) с получением кремния металлургической чистоты ( чистота около 98%).Однако такой чистоты недостаточно для изготовления электронных компонентов, поэтому его необходимо дополнительно очищать.Измельченный кремний металлургического качества хлорируется газообразным хлористым водородом для получения жидкого силана, который затем перегоняется и химически восстанавливается с помощью процесса, в результате которого получается поликремний высокой чистоты с чистотой 99,9999999999% в виде кремния электронного качества.

Так как же получить монокристаллический кремний из поликристаллического кремния?Наиболее распространенным методом является метод прямого вытягивания, при котором поликремний помещают в кварцевый тигель и нагревают с температурой 1400°С, поддерживаемой на периферии, что приводит к образованию расплава поликремния.Конечно, этому предшествует погружение в него затравочного кристалла и вытягивание затравочного стержня в противоположном направлении, при этом медленно и вертикально вытягивая его вверх из расплава кремния.Расплав поликристаллического кремния прилипает к нижней части затравочного кристалла и растет вверх в направлении решетки затравочного кристалла, которая после вытягивания и охлаждения превращается в монокристаллический стержень с той же ориентацией решетки, что и внутренний затравочный кристалл.Наконец, монокристаллические пластины измельчаются, разрезаются, шлифуются, снимаются фаски и полируются, чтобы получить важнейшие пластины.

В зависимости от размера разреза кремниевые пластины можно разделить на 6", 8", 12" и 18".Чем больше размер пластины, тем больше чипов можно вырезать из каждой пластины и тем ниже стоимость чипа.
2.Три важных шага в превращении кремния в пластины

В частности, преобразование кремния в пластины можно разделить на три этапа: рафинирование и очистка кремния, выращивание монокристаллического кремния и формирование пластин.

В природе кремний обычно встречается в виде силиката или диоксида кремния в песке и гравии.Сырье помещают в электродуговую печь при температуре 2000°С и наличии источника углерода и при высокой температуре проводят реакцию диоксида кремния с углеродом (SiO2 + 2C = Si + 2CO) с получением кремния металлургической чистоты ( чистота около 98%).Однако такой чистоты недостаточно для изготовления электронных компонентов, поэтому его необходимо дополнительно очищать.Измельченный кремний металлургического качества хлорируется газообразным хлористым водородом для получения жидкого силана, который затем перегоняется и химически восстанавливается с помощью процесса, в результате которого получается поликремний высокой чистоты с чистотой 99,9999999999% кремния электронного качества.

Так как же получить монокристаллический кремний из поликристаллического кремния?Наиболее распространенным методом является метод прямого вытягивания, при котором поликремний помещают в кварцевый тигель и нагревают с температурой 1400°С, поддерживаемой на периферии, что приводит к образованию расплава поликремния.Конечно, этому предшествует погружение в него затравочного кристалла и вытягивание затравочного стержня в противоположном направлении, при этом медленно и вертикально вытягивая его вверх из расплава кремния.Расплав поликристаллического кремния прилипает к нижней части затравочного кристалла и растет вверх в направлении решетки затравочного кристалла, которая после вытягивания и охлаждения превращается в монокристаллический стержень с той же ориентацией решетки, что и внутренний затравочный кристалл.Наконец, монокристаллические пластины измельчаются, разрезаются, шлифуются, снимаются фаски и полируются, чтобы получить важнейшие пластины.

В зависимости от размера разреза кремниевые пластины можно разделить на 6", 8", 12" и 18".Чем больше размер пластины, тем больше чипов можно вырезать из каждой пластины и тем ниже стоимость чипа.

Почему кремний является наиболее подходящим материалом для изготовления чипов?

Теоретически в качестве материалов для чипов можно использовать все полупроводники, но основные причины, по которым кремний является наиболее подходящим материалом для изготовления чипов, заключаются в следующем.

1, в соответствии с рейтингом содержания элементов в земле, в порядке: кислород > кремний > алюминий > железо > кальций > натрий > калий ...... видно, что кремний занимает второе место, его содержание огромно, что также позволяет чип, чтобы иметь практически неисчерпаемый запас сырья.

2, химические свойства кремниевого элемента и свойства материала очень стабильны, самый ранний транзистор - это использование полупроводниковых материалов германия, но поскольку температура превышает 75 ℃, проводимость будет сильно меняться, после обратного преобразования образуется PN-переход. ток утечки германия, чем кремния, поэтому выбор кремниевого элемента в качестве материала чипа более уместен;

3, технология очистки кремниевых элементов является зрелой и низкой стоимостью, в настоящее время очистка кремния может достигать 99,9999999999%.

4. Кремниевый материал сам по себе нетоксичен и безвреден, что также является одной из важных причин, по которой он выбран в качестве материала для изготовления чипов.