Hisa mpya halisi halisi ya IC Vipengee vya Kielektroniki vya Ic Chip Huduma ya BOM DS90UB953TRHBRQ1

1.Kwa nini silicon kwa chips?Je, kuna nyenzo ambazo zinaweza kuchukua nafasi yake katika siku zijazo?
Malighafi ya chips ni kaki, ambazo zinaundwa na silicon.Kuna maoni potofu kwamba "mchanga unaweza kutumika kutengeneza chips", lakini hii sivyo.Sehemu kuu ya kemikali ya mchanga ni dioksidi ya silicon, na sehemu kuu ya kemikali ya glasi na kaki pia ni dioksidi ya silicon.Tofauti, hata hivyo, ni kwamba kioo ni silicon ya polycrystalline, na mchanga wa joto kwenye joto la juu hutoa silicon ya polycrystalline.Kaki, kwa upande mwingine, ni silicon ya monocrystalline, na ikiwa imefanywa kutoka kwa mchanga wanahitaji kubadilishwa zaidi kutoka kwa silicon ya polycrystalline hadi silicon ya monocrystalline.

Ni nini hasa silicon na kwa nini inaweza kutumika kutengeneza chips, tutafunua hili katika makala hii moja kwa moja.

Jambo la kwanza tunalohitaji kuelewa ni kwamba nyenzo za silicon sio kuruka moja kwa moja kwa hatua ya chip, silicon husafishwa kutoka kwa mchanga wa quartz nje ya silicon ya kipengele, nambari ya protoni ya kipengele cha silicon kuliko kipengele cha alumini moja zaidi, kuliko kipengele cha fosforasi moja chini. , sio tu msingi wa nyenzo wa vifaa vya kisasa vya kompyuta za kielektroniki lakini pia watu wanaotafuta maisha ya nje ya nchi moja ya vipengele vya msingi vinavyowezekana.Kwa kawaida, silicon inaposafishwa na kusafishwa (99.999%), inaweza kutengenezwa kuwa kaki za silicon, ambazo hukatwa vipande vipande.Kadiri kaki inavyopungua ndivyo gharama ya utengenezaji wa chip inavyopungua, lakini ndivyo mahitaji ya mchakato wa chip yanavyoongezeka.

Hatua tatu muhimu katika kugeuza silikoni kuwa kaki

Hasa, mabadiliko ya silikoni kuwa kaki yanaweza kugawanywa katika hatua tatu: usafishaji na utakaso wa silicon, ukuaji wa silikoni ya fuwele moja, na uundaji wa kaki.

Kwa asili, silicon kwa ujumla hupatikana katika mfumo wa silicate au dioksidi ya silicon kwenye mchanga na changarawe.Malighafi huwekwa kwenye tanuru ya arc ya umeme ifikapo 2000 ° C na mbele ya chanzo cha kaboni, na joto la juu hutumiwa kukabiliana na dioksidi ya silicon na kaboni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) ili kupata silicon ya daraja la metallurgiska. usafi karibu 98%).Hata hivyo, usafi huu hautoshi kwa ajili ya maandalizi ya vipengele vya elektroniki, hivyo inapaswa kutakaswa zaidi.Silikoni ya kiwango cha metallurgiska iliyovunjwa hutiwa kloridi ya hidrojeni ya gesi ili kutoa silane ya kioevu, ambayo hutiwa mafuta na kupunguzwa kwa kemikali kwa mchakato ambao hutoa polysilicon ya usafi wa juu na usafi wa 99.9999999999% kama silicon ya daraja la elektroniki.

Kwa hivyo unapataje silicon ya monocrystalline kutoka kwa silicon ya polycrystalline?Njia ya kawaida ni njia ya kuvuta moja kwa moja, ambapo polysilicon huwekwa kwenye crucible ya quartz na inapokanzwa na joto la 1400 ° C lililofanyika kwenye pembeni, ambayo hutoa kuyeyuka kwa polysilicon.Bila shaka, hii hutanguliwa na kuzamisha kioo cha mbegu ndani yake na kuwa na fimbo ya kuchora kubeba kioo cha mbegu kinyume chake huku polepole na kwa wima kikivuta juu kutoka kwa silicon kuyeyuka.Silicon ya polycrystalline kuyeyuka hushikamana chini ya fuwele ya mbegu na hukua kuelekea juu kwa upande wa kimiani ya fuwele ya mbegu, ambayo baada ya kuvutwa nje na kupozwa hukua na kuwa upau wa fuwele wenye mwelekeo sawa na kioo cha ndani cha mbegu.Hatimaye, kaki zenye fuwele moja huporomoshwa, kukatwa, kusagwa, kung'arishwa, na kung'olewa ili kutokeza kaki hizo muhimu zaidi.

Kulingana na saizi iliyokatwa, kaki za silicon zinaweza kuainishwa kama 6", 8", 12", na 18".Kadiri ukubwa wa kaki unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo chips nyingi zaidi zinaweza kukatwa kutoka kwa kila kaki, na kupunguza gharama kwa kila chip.
2.Hatua tatu muhimu katika mabadiliko ya silikoni kuwa kaki

Hasa, mabadiliko ya silikoni kuwa kaki yanaweza kugawanywa katika hatua tatu: usafishaji na utakaso wa silicon, ukuaji wa silikoni ya fuwele moja, na uundaji wa kaki.

Kwa asili, silicon kwa ujumla hupatikana katika mfumo wa silicate au dioksidi ya silicon kwenye mchanga na changarawe.Malighafi huwekwa kwenye tanuru ya arc ya umeme ifikapo 2000 ° C na mbele ya chanzo cha kaboni, na joto la juu hutumiwa kukabiliana na dioksidi ya silicon na kaboni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) ili kupata silicon ya daraja la metallurgiska. usafi kuhusu 98%).Hata hivyo, usafi huu hautoshi kwa ajili ya maandalizi ya vipengele vya elektroniki, hivyo inapaswa kutakaswa zaidi.Silikoni ya kiwango cha metallurgiska iliyovunjwa hutiwa kloridi ya hidrojeni ya gesi ili kutoa silane ya kioevu, ambayo hutiwa mafuta na kupunguzwa kwa kemikali kwa mchakato ambao hutoa polysilicon ya usafi wa juu na usafi wa 99.9999999999% kama silicon ya daraja la elektroniki.

Kwa hivyo unapataje silicon ya monocrystalline kutoka kwa silicon ya polycrystalline?Njia ya kawaida ni njia ya kuvuta moja kwa moja, ambapo polysilicon huwekwa kwenye crucible ya quartz na inapokanzwa na joto la 1400 ° C lililofanyika kwenye pembeni, ambayo hutoa kuyeyuka kwa polysilicon.Bila shaka, hii hutanguliwa na kuzamisha kioo cha mbegu ndani yake na kuwa na fimbo ya kuchora kubeba kioo cha mbegu kinyume chake huku polepole na kwa wima kikivuta juu kutoka kwa silicon kuyeyuka.Silicon ya polycrystalline kuyeyuka hushikamana chini ya fuwele ya mbegu na hukua kuelekea juu kwa upande wa kimiani ya fuwele ya mbegu, ambayo baada ya kuvutwa nje na kupozwa hukua na kuwa upau wa fuwele wenye mwelekeo sawa na kioo cha ndani cha mbegu.Hatimaye, kaki zenye fuwele moja huporomoshwa, kukatwa, kusagwa, kung'arishwa, na kung'olewa ili kutokeza kaki hizo muhimu zaidi.

Kulingana na saizi iliyokatwa, kaki za silicon zinaweza kuainishwa kama 6", 8", 12", na 18".Kadiri ukubwa wa kaki unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo chips nyingi zaidi zinaweza kukatwa kutoka kwa kila kaki, na kupunguza gharama kwa kila chip.

Kwa nini silicon ndio nyenzo inayofaa zaidi kwa utengenezaji wa chips?

Kinadharia, semiconductors zote zinaweza kutumika kama vifaa vya chip, lakini sababu kuu kwa nini silicon ndio nyenzo inayofaa zaidi kwa kutengeneza chips ni kama ifuatavyo.

1, kulingana na orodha ya maudhui ya msingi ya dunia, ili: oksijeni > silicon > alumini > chuma > kalsiamu > sodiamu > potasiamu ...... unaweza kuona kwamba silicon nafasi ya pili, maudhui ni kubwa, ambayo pia inaruhusu chip kuwa na ugavi karibu usioisha wa malighafi.

2, silicon kipengele kemikali mali na mali nyenzo ni imara sana, transistor mapema ni matumizi ya vifaa vya semiconductor germanium kufanya, lakini kwa sababu joto unazidi 75 ℃, conductivity itakuwa mabadiliko makubwa, alifanya katika makutano PN baada ya reverse. uvujaji wa sasa wa germanium kuliko silicon, hivyo uteuzi wa kipengele cha silicon kama nyenzo ya chip ni sahihi zaidi;

3, silicon kipengele utakaso teknolojia ni kukomaa, na gharama nafuu, siku hizi utakaso wa silicon inaweza kufikia 99.9999999999%.

4, nyenzo za silicon yenyewe hazina sumu na hazina madhara, ambayo pia ni moja ya sababu muhimu kwa nini huchaguliwa kama nyenzo ya utengenezaji wa chips.