Электронные компоненты Микросхемы Интегральные схемы IC TPS74701QDRCRQ1 купить в одном месте

Взаимосвязь между пластинами и чипсами

Обзор пластин

Чтобы понять взаимосвязь между пластинами и чипами, ниже приводится обзор ключевых элементов знаний о пластинах и чипах.

(i) Что такое пластина

Пластины — это кремниевые пластины, используемые при производстве кремниевых полупроводниковых интегральных схем, которые называются пластинами из-за их круглой формы;их можно обрабатывать на кремниевых пластинах для формирования различных компонентов схемы и превращать в продукты интегральных схем со специфическими электрическими функциями.Сырьем для пластин является кремний, а на поверхности земной коры имеются неисчерпаемые запасы диоксида кремния.Диоксид кремния руда перерабатывается в электродуговых печах, хлорируется соляной кислотой и перегоняется с получением поликремния высокой чистоты с чистотой 99,99999999999%.

(ii) Основное сырье для вафель

Кремний очищают из кварцевого песка, а пластины очищают (99,999%) от элементарного кремния, из которого затем изготавливают кремниевые стержни, которые становятся материалом для кварцевых полупроводников для интегральных схем.

(iii) Процесс производства пластин

Пластины являются основным материалом для изготовления полупроводниковых чипов.Наиболее важным сырьем для полупроводниковых интегральных схем является кремний, поэтому он соответствует кремниевым пластинам.

Кремний широко встречается в природе в виде силикатов или диоксида кремния в горных породах и гравии.Производство кремниевых пластин можно разделить на три основных этапа: рафинирование и очистка кремния, выращивание монокристаллического кремния и формирование пластин.

Первый — очистка кремния, при которой сырье из песка и гравия помещается в электродуговую печь при температуре около 2000 °C и в присутствии источника углерода.При высоких температурах углерод и диоксид кремния в песке и гравии вступают в химическую реакцию (углерод соединяется с кислородом, оставляя кремний) с получением чистого кремния с чистотой около 98%, также известного как кремний металлургического сорта, который не является достаточно чистый для микроэлектронных устройств, поскольку электрические свойства полупроводниковых материалов очень чувствительны к концентрации примесей.Поэтому кремний металлургического качества подвергается дальнейшей очистке: измельченный кремний металлургического качества подвергается реакции хлорирования с газообразным хлористым водородом с получением жидкого силана, который затем перегоняется и химически восстанавливается с помощью процесса, в результате которого получается поликристаллический кремний высокой чистоты с чистотой 99,99999999999. %, который становится кремнием электронного качества.

Далее следует выращивание монокристаллического кремния, наиболее распространенный метод, называемый прямым вытягиванием (метод CZ).Как показано на схеме ниже, поликремний высокой чистоты помещается в кварцевый тигель и непрерывно нагревается с помощью графитового нагревателя, окружающего снаружи, поддерживая температуру примерно на уровне 1400 °C.Газ в печи обычно инертен, что позволяет поликремнию плавиться, не вызывая нежелательных химических реакций.Для образования монокристаллов также контролируют ориентацию кристаллов: тигель вращают с расплавом поликремния, погружают в него затравочный кристалл и проводят в противоположном направлении волочильный стержень, медленно и вертикально вытягивая его вверх от кремниевый расплав.Расплавленный поликремний прилипает к нижней части затравочного кристалла и растет вверх в направлении расположения решетки затравочного кристалла.