Komponen Elektronik Cip IC Litar Bersepadu IC TPS74701QDRCRQ1 beli satu tempat

Hubungan antara wafer dan kerepek

Gambaran keseluruhan wafer

Untuk memahami hubungan antara wafer dan cip, berikut ialah gambaran keseluruhan elemen utama pengetahuan wafer dan cip.

(i) Apakah itu wafer

Wafer ialah wafer silikon yang digunakan dalam pengeluaran litar bersepadu semikonduktor silikon, yang dipanggil wafer kerana bentuk bulatnya;ia boleh diproses pada wafer silikon untuk membentuk pelbagai komponen litar dan menjadi produk litar bersepadu dengan fungsi elektrik tertentu.Bahan mentah untuk wafer adalah silikon, dan terdapat bekalan silikon dioksida yang tidak habis-habis di permukaan kerak bumi.Bijih silikon dioksida ditapis dalam relau arka elektrik, diklorin dengan asid hidroklorik dan disuling untuk menghasilkan polysilicon ketulenan tinggi dengan ketulenan 99.99999999999%.

(ii) Bahan mentah asas untuk wafer

Silikon ditapis daripada pasir kuarza dan wafer ditulenkan (99.999%) daripada unsur silikon, yang kemudiannya dijadikan rod silikon yang menjadi bahan semikonduktor kuarza untuk litar bersepadu.

(iii) Proses pembuatan wafer

Wafer adalah bahan asas untuk pembuatan cip semikonduktor.Bahan mentah yang paling penting untuk litar bersepadu semikonduktor ialah silikon dan oleh itu sepadan dengan wafer silikon.

Silikon banyak ditemui di alam semula jadi dalam bentuk silikat atau silikon dioksida dalam batu dan kerikil.Pembuatan wafer silikon boleh diringkaskan dalam tiga langkah asas: penapisan dan penulenan silikon, pertumbuhan silikon kristal tunggal, dan pembentukan wafer.

Yang pertama ialah penulenan silikon, di mana bahan mentah pasir dan kerikil dimasukkan ke dalam relau arka elektrik pada suhu kira-kira 2000 °C dan dengan kehadiran sumber karbon.Pada suhu tinggi, karbon dan silikon dioksida dalam pasir dan kerikil mengalami tindak balas kimia (karbon bergabung dengan oksigen, meninggalkan silikon) untuk mendapatkan silikon tulen dengan ketulenan kira-kira 98%, juga dikenali sebagai silikon gred metalurgi, yang tidak cukup tulen untuk peranti mikroelektronik kerana sifat elektrik bahan semikonduktor sangat sensitif terhadap kepekatan bendasing.Oleh itu, silikon gred metalurgi disucikan lagi: silikon gred metalurgi yang dihancurkan tertakluk kepada tindak balas pengklorinan dengan hidrogen klorida gas untuk menghasilkan silan cecair, yang kemudiannya disuling dan dikurangkan secara kimia melalui proses yang menghasilkan silikon polihabluran ketulenan tinggi dengan ketulenan 99.9999999999 %, yang menjadi silikon gred elektronik.

Seterusnya datang pertumbuhan silikon monohabluran, kaedah yang paling biasa dipanggil penarikan terus (kaedah CZ).Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, polisilikon ketulenan tinggi diletakkan di dalam mangkuk kuarza dan dipanaskan secara berterusan dengan pemanas grafit mengelilingi bahagian luar, mengekalkan suhu pada kira-kira 1400 °C.Gas dalam relau biasanya lengai, membenarkan polisilikon cair tanpa menghasilkan tindak balas kimia yang tidak diingini.Untuk membentuk hablur tunggal, orientasi hablur juga dikawal: pijar diputarkan dengan peleburan polysilicon, hablur benih direndam di dalamnya, dan batang lukisan dibawa ke arah yang bertentangan sambil perlahan-lahan dan menegak menariknya ke atas dari silikon cair.Polisilikon cair melekat pada bahagian bawah hablur benih dan tumbuh ke atas mengikut arah susunan kekisi hablur benih.