Popolnoma nove pristne originalne IC zaloge elektronskih komponent IC Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Zakaj silicij za čipe?Ali obstajajo materiali, ki ga lahko nadomestijo v prihodnosti?
Surovina za čipe so rezine, ki so sestavljene iz silicija.Obstaja zmotno prepričanje, da se "pesek lahko uporablja za izdelavo sekancev", vendar temu ni tako.Glavna kemična sestavina peska je silicijev dioksid, glavna kemična sestavina stekla in rezin pa je prav tako silicijev dioksid.Razlika pa je v tem, da je steklo polikristalni silicij, segrevanje peska pri visokih temperaturah pa daje polikristalni silicij.Po drugi strani pa so rezine monokristalni silicij in če so narejene iz peska, jih je treba iz polikristalnega silicija še dodatno pretvoriti v monokristalni silicij.

Kaj pravzaprav je silicij in zakaj ga lahko uporabimo za izdelavo čipov, bomo razkrili v tem članku.

Prva stvar, ki jo moramo razumeti, je, da material silicij ni neposreden skok na korak čipa, silicij je prečiščen iz kremenčevega peska iz elementa silicija, število protonov elementa silicij je eno večje kot element aluminij, eno manj kot element fosfor , ni le materialna osnova sodobnih elektronskih računalniških naprav, ampak tudi ljudje, ki iščejo zunajzemeljsko življenje, eden od osnovnih možnih elementov.Običajno, ko je silicij prečiščen in rafiniran (99,999 %), se lahko izdela v silicijeve rezine, ki se nato narežejo na rezine.Tanjša kot je rezina, nižji so stroški izdelave čipa, a višje so zahteve za postopek čipa.

Trije pomembni koraki pri pretvarjanju silicija v rezine

Natančneje, pretvorbo silicija v rezine lahko razdelimo na tri korake: rafiniranje in čiščenje silicija, rast monokristalnega silicija in oblikovanje rezin.

V naravi se silicij na splošno nahaja v obliki silikata ali silicijevega dioksida v pesku in gramozu.Surovino postavimo v elektroobločno peč pri 2000 °C in v prisotnosti vira ogljika, visoko temperaturo pa uporabimo za reakcijo silicijevega dioksida z ogljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO), da dobimo silicij metalurške kakovosti ( čistost okoli 98 %).Vendar ta čistost ne zadošča za pripravo elektronskih komponent, zato jo je treba dodatno prečistiti.Zdrobljen silicij metalurške kakovosti je kloriran s plinastim vodikovim kloridom, da se proizvede tekoči silan, ki se nato destilira in kemično reducira s postopkom, ki daje polisilicij visoke čistosti s čistostjo 99,9999999999 % kot elektronski silicij.

Kako torej dobiti monokristalni silicij iz polikristalnega silicija?Najpogostejša metoda je metoda neposrednega vlečenja, pri kateri se polisilicij postavi v kremenčev lonček in segreje s temperaturo 1400 °C, ki se zadržuje na obrobju, kar povzroči talino polisilicija.Seveda pred tem vanj potopimo zarodni kristal in vlečemo z risalno palico zarodni kristal v nasprotni smeri, medtem ko ga počasi in navpično vlečemo navzgor iz silicijeve taline.Talina polikristalnega silicija se prilepi na dno zarodnega kristala in raste navzgor v smeri začetne kristalne mreže, ki po izvleku in ohlajanju zraste v enokristalno palico z enako usmerjenostjo rešetke kot notranji zarodni kristal.Končno se enokristalne rezine vrtijo, režejo, brusijo, posnamejo in polirajo, da se proizvedejo nadvse pomembne rezine.

Silicijeve rezine lahko glede na velikost reza razdelimo na 6", 8", 12" in 18".Večja kot je rezina, več čipov je mogoče izrezati iz vsake rezine in nižja je cena na čip.
2.Trije pomembni koraki pri pretvorbi silicija v rezine

Natančneje, pretvorbo silicija v rezine lahko razdelimo na tri korake: rafiniranje in čiščenje silicija, rast monokristalnega silicija in oblikovanje rezin.

V naravi se silicij na splošno nahaja v obliki silikata ali silicijevega dioksida v pesku in gramozu.Surovino postavimo v elektroobločno peč pri 2000 °C in v prisotnosti vira ogljika, visoko temperaturo pa uporabimo za reakcijo silicijevega dioksida z ogljikom (SiO2 + 2C = Si + 2CO), da dobimo silicij metalurške kakovosti ( čistost približno 98%).Vendar ta čistost ne zadošča za pripravo elektronskih komponent, zato jo je treba dodatno prečistiti.Zdrobljen silicij metalurške kakovosti je kloriran s plinastim vodikovim kloridom, da se proizvede tekoči silan, ki se nato destilira in kemično reducira s postopkom, ki daje polisilicij visoke čistosti s čistostjo 99,9999999999 % kot elektronski silicij.

Kako torej dobiti monokristalni silicij iz polikristalnega silicija?Najpogostejša metoda je metoda neposrednega vlečenja, pri kateri se polisilicij postavi v kremenčev lonček in segreje s temperaturo 1400 °C, ki se zadržuje na obrobju, kar povzroči talino polisilicija.Seveda pred tem vanj potopimo zarodni kristal in vlečemo z risalno palico zarodni kristal v nasprotni smeri, medtem ko ga počasi in navpično vlečemo navzgor iz silicijeve taline.Talina polikristalnega silicija se prilepi na dno zarodnega kristala in raste navzgor v smeri začetne kristalne mreže, ki po izvleku in ohlajanju zraste v enokristalno palico z enako usmerjenostjo rešetke kot notranji zarodni kristal.Končno se enokristalne rezine vrtijo, režejo, brusijo, posnamejo in polirajo, da se proizvedejo nadvse pomembne rezine.

Silicijeve rezine lahko glede na velikost reza razdelimo na 6", 8", 12" in 18".Večja kot je rezina, več čipov je mogoče izrezati iz vsake rezine in nižja je cena na čip.

Zakaj je silicij najprimernejši material za izdelavo čipov?

Teoretično se lahko vsi polprevodniki uporabljajo kot materiali za čipe, glavni razlogi, zakaj je silicij najprimernejši material za izdelavo čipov, pa so naslednji.

1, glede na razvrstitev vsebnosti elementov v zemlji, po vrstnem redu: kisik > silicij > aluminij > železo > kalcij > natrij > kalij ...... vidi, da je silicij na drugem mestu, vsebnost je ogromna, kar omogoča tudi čip, da ima skoraj neizčrpno zalogo surovin.

2, kemične lastnosti elementa silicija in lastnosti materiala so zelo stabilne, najzgodnejši tranzistor je uporaba polprevodniških materialov germanija, ker pa temperatura presega 75 ℃, bo prevodnost velika sprememba, narejena v PN spoj po obratni smeri. uhajanje toka germanija kot silicija, zato je izbira silicijevega elementa kot materiala čipa primernejša;

3, tehnologija čiščenja elementov silicija je zrela in nizka cena, dandanes lahko čiščenje silicija doseže 99,9999999999%.

4, silicijev material sam po sebi ni strupen in neškodljiv, kar je tudi eden od pomembnih razlogov, zakaj je izbran kot proizvodni material za čipe.