Stok IC asli tulen baharu, Komponen Elektronik Sokongan Cip Ic Perkhidmatan BOM DS90UB953TRHBRQ1

1. Mengapa silikon untuk cip?Adakah terdapat bahan yang boleh menggantikannya pada masa hadapan?
Bahan mentah untuk kerepek adalah wafer, yang terdiri daripada silikon.Terdapat salah tanggapan bahawa "pasir boleh digunakan untuk membuat kerepek", tetapi ini tidak berlaku.Komponen kimia utama pasir ialah silikon dioksida, dan komponen kimia utama kaca dan wafer juga silikon dioksida.Perbezaannya, bagaimanapun, ialah kaca adalah silikon polihablur, dan pasir pemanasan pada suhu tinggi menghasilkan silikon polihabluran.Wafer, sebaliknya, adalah silikon monohablur, dan jika ia diperbuat daripada pasir, ia perlu diubah lagi daripada silikon polihablur kepada silikon monohablur.

Apakah sebenarnya silikon dan mengapa ia boleh digunakan untuk membuat cip, kami akan mendedahkannya dalam artikel ini satu demi satu.

Perkara pertama yang perlu kita fahami ialah bahan silikon bukanlah lompatan langsung ke langkah cip, silikon ditapis daripada pasir kuarza daripada silikon unsur, nombor proton unsur silikon daripada unsur aluminium satu lagi, daripada unsur fosforus satu kurang. , ia bukan sahaja asas material peranti pengkomputeran elektronik moden tetapi juga orang yang mencari kehidupan luar angkasa salah satu elemen asas yang mungkin.Biasanya, apabila silikon ditulenkan dan ditapis (99.999%), ia boleh dihasilkan menjadi wafer silikon, yang kemudiannya dihiris menjadi wafer.Semakin nipis wafer, semakin rendah kos pembuatan cip, tetapi semakin tinggi keperluan untuk proses cip.

Tiga langkah penting dalam menukar silikon kepada wafer

Secara khusus, transformasi silikon kepada wafer boleh dibahagikan kepada tiga langkah: penapisan dan penulenan silikon, pertumbuhan silikon kristal tunggal, dan pembentukan wafer.

Secara semula jadi, silikon biasanya terdapat dalam bentuk silikat atau silikon dioksida dalam pasir dan kerikil.Bahan mentah diletakkan di dalam relau arka elektrik pada 2000°C dan dengan kehadiran sumber karbon, dan suhu tinggi digunakan untuk bertindak balas silikon dioksida dengan karbon (SiO2 + 2C = Si + 2CO) untuk mendapatkan silikon gred metalurgi ( ketulenan sekitar 98%).Walau bagaimanapun, ketulenan ini tidak mencukupi untuk penyediaan komponen elektronik, jadi ia perlu disucikan lagi.Silikon gred metalurgi yang dihancurkan diklorin dengan hidrogen klorida gas untuk menghasilkan silan cecair, yang kemudiannya disuling dan dikurangkan secara kimia melalui proses yang menghasilkan polisilikon ketulenan tinggi dengan ketulenan 99.9999999999% sebagai silikon gred elektronik.

Jadi bagaimana anda mendapatkan silikon monohablur daripada silikon polihablur?Kaedah yang paling biasa ialah kaedah penarikan terus, di mana polysilicon diletakkan di dalam mangkuk kuarza dan dipanaskan dengan suhu 1400°C yang dipegang di pinggir, yang menghasilkan leburan polysilicon.Sudah tentu, ini didahului dengan mencelupkan kristal benih ke dalamnya dan meminta batang lukisan membawa kristal benih ke arah yang bertentangan sambil perlahan-lahan dan menegak menariknya ke atas dari cair silikon.Leburan silikon polihabluran melekat pada bahagian bawah hablur benih dan tumbuh ke atas mengikut arah kekisi kristal benih, yang selepas ditarik keluar dan disejukkan tumbuh menjadi bar kristal tunggal dengan orientasi kekisi yang sama dengan kristal benih dalam.Akhir sekali, wafer kristal tunggal ditumbuk, dipotong, dikisar, digilap, dan digilap untuk menghasilkan wafer yang sangat penting.

Bergantung pada saiz potongan, wafer silikon boleh dikelaskan sebagai 6", 8", 12", dan 18".Lebih besar saiz wafer, lebih banyak cip boleh dipotong daripada setiap wafer, dan lebih rendah kos setiap cip.
2.Tiga langkah penting dalam transformasi silikon kepada wafer

Secara khusus, transformasi silikon kepada wafer boleh dibahagikan kepada tiga langkah: penapisan dan penulenan silikon, pertumbuhan silikon kristal tunggal, dan pembentukan wafer.

Secara semula jadi, silikon biasanya terdapat dalam bentuk silikat atau silikon dioksida dalam pasir dan kerikil.Bahan mentah diletakkan di dalam relau arka elektrik pada 2000°C dan dengan kehadiran sumber karbon, dan suhu tinggi digunakan untuk bertindak balas silikon dioksida dengan karbon (SiO2 + 2C = Si + 2CO) untuk mendapatkan silikon gred metalurgi ( ketulenan kira-kira 98%).Walau bagaimanapun, ketulenan ini tidak mencukupi untuk penyediaan komponen elektronik, jadi ia perlu disucikan lagi.Silikon gred metalurgi yang dihancurkan diklorin dengan hidrogen klorida gas untuk menghasilkan silan cecair, yang kemudiannya disuling dan dikurangkan secara kimia melalui proses yang menghasilkan polislikon ketulenan tinggi dengan ketulenan 99.9999999999% sebagai silikon gred elektronik.

Jadi bagaimana anda mendapatkan silikon monohablur daripada silikon polihablur?Kaedah yang paling biasa ialah kaedah penarikan terus, di mana polysilicon diletakkan di dalam mangkuk kuarza dan dipanaskan dengan suhu 1400°C yang dipegang di pinggir, yang menghasilkan leburan polysilicon.Sudah tentu, ini didahului dengan mencelupkan kristal benih ke dalamnya dan meminta batang lukisan membawa kristal benih ke arah yang bertentangan sambil perlahan-lahan dan menegak menariknya ke atas dari cair silikon.Leburan silikon polihabluran melekat pada bahagian bawah hablur benih dan tumbuh ke atas mengikut arah kekisi kristal benih, yang selepas ditarik keluar dan disejukkan tumbuh menjadi bar kristal tunggal dengan orientasi kekisi yang sama dengan kristal benih dalam.Akhir sekali, wafer kristal tunggal ditumbuk, dipotong, dikisar, digilap, dan digilap untuk menghasilkan wafer yang sangat penting.

Bergantung pada saiz potongan, wafer silikon boleh dikelaskan sebagai 6", 8", 12", dan 18".Lebih besar saiz wafer, lebih banyak cip boleh dipotong daripada setiap wafer, dan lebih rendah kos setiap cip.

Mengapakah silikon merupakan bahan yang paling sesuai untuk membuat kerepek?

Secara teorinya, semua semikonduktor boleh digunakan sebagai bahan cip, tetapi sebab utama mengapa silikon adalah bahan yang paling sesuai untuk membuat kerepek adalah seperti berikut.

1, mengikut kedudukan kandungan unsur bumi, mengikut urutan: oksigen > silikon > aluminium > besi > kalsium > natrium > kalium ...... dapat melihat bahawa silikon menduduki tempat kedua, kandungannya besar, yang juga membolehkan cip mempunyai bekalan bahan mentah yang hampir tidak habis.

2, sifat kimia unsur silikon dan sifat bahan sangat stabil, transistor terawal adalah penggunaan bahan semikonduktor germanium untuk membuat, tetapi kerana suhu melebihi 75 ℃, kekonduksian akan menjadi perubahan besar, dibuat menjadi persimpangan PN selepas sebaliknya kebocoran arus germanium daripada silikon, jadi pemilihan unsur silikon sebagai bahan cip adalah lebih sesuai;

3, teknologi penulenan unsur silikon adalah matang, dan kos rendah, pada masa kini penulenan silikon boleh mencapai 99.9999999999%.

4, bahan silikon itu sendiri tidak toksik dan tidak berbahaya, yang juga merupakan salah satu sebab penting mengapa ia dipilih sebagai bahan pembuatan cip.