Stok IC Asli Asli Baru Komponen Elektronik Chip Ic Mendukung Layanan BOM DS90UB953TRHBRQ1

1.Mengapa silikon untuk chip?Apakah ada bahan yang bisa menggantikannya di masa depan?
Bahan baku keripik adalah wafer yang terbuat dari silikon.Ada kesalahpahaman bahwa "pasir bisa digunakan untuk membuat keripik", padahal sebenarnya tidak demikian.Komponen kimia utama pasir adalah silikon dioksida, dan komponen kimia utama kaca dan wafer juga silikon dioksida.Namun perbedaannya adalah kaca merupakan silikon polikristalin, dan memanaskan pasir pada suhu tinggi menghasilkan silikon polikristalin.Wafer, sebaliknya, adalah silikon monokristalin, dan jika terbuat dari pasir, wafer perlu diubah lebih lanjut dari silikon polikristalin menjadi silikon monokristalin.

Apa sebenarnya silikon itu dan mengapa bisa digunakan untuk membuat chip, akan kami ungkapkan satu per satu pada artikel ini.

Hal pertama yang perlu kita pahami adalah bahwa bahan silikon bukanlah lompatan langsung ke langkah chip, silikon dimurnikan dari pasir kuarsa dari unsur silikon, jumlah proton unsur silikon lebih banyak daripada unsur aluminium, dibandingkan unsur fosfor satu lebih sedikit. , ini bukan hanya bahan dasar perangkat komputasi elektronik modern tetapi juga orang-orang yang mencari kehidupan di luar bumi sebagai salah satu elemen dasar yang memungkinkan.Biasanya, ketika silikon dimurnikan dan dimurnikan (99,999%), silikon dapat dibuat menjadi wafer silikon, yang kemudian diiris menjadi wafer.Semakin tipis wafer, semakin rendah biaya pembuatan chip, namun semakin tinggi persyaratan untuk proses chip.

Tiga langkah penting dalam mengubah silikon menjadi wafer

Secara khusus, transformasi silikon menjadi wafer dapat dibagi menjadi tiga langkah: pemurnian dan pemurnian silikon, pertumbuhan silikon kristal tunggal, dan pembentukan wafer.

Di alam, silikon umumnya terdapat dalam bentuk silikat atau silikon dioksida pada pasir dan kerikil.Bahan mentah ditempatkan dalam tungku busur listrik pada suhu 2000°C dan dengan adanya sumber karbon, dan suhu tinggi tersebut digunakan untuk mereaksikan silikon dioksida dengan karbon (SiO2 + 2C = Si + 2CO) untuk memperoleh silikon kelas metalurgi ( kemurnian sekitar 98%).Namun kemurnian tersebut tidak cukup untuk pembuatan komponen elektronik sehingga harus dimurnikan lebih lanjut.Silikon tingkat metalurgi yang dihancurkan diklorinasi dengan gas hidrogen klorida untuk menghasilkan silan cair, yang kemudian disuling dan direduksi secara kimia melalui proses yang menghasilkan polisilikon dengan kemurnian tinggi dengan kemurnian 99,9999999999% sebagai silikon tingkat elektronik.

Jadi bagaimana Anda mendapatkan silikon monokristalin dari silikon polikristalin?Metode yang paling umum adalah metode penarikan langsung, di mana polisilikon ditempatkan dalam wadah kuarsa dan dipanaskan dengan suhu 1400°C di pinggirannya, yang menghasilkan lelehan polisilikon.Tentu saja, hal ini didahului dengan mencelupkan kristal benih ke dalamnya dan meminta batang penarik membawa kristal benih ke arah yang berlawanan sambil menariknya secara perlahan dan vertikal ke atas dari lelehan silikon.Lelehan silikon polikristalin menempel di bagian bawah kristal benih dan tumbuh ke atas searah dengan kisi kristal benih, yang setelah ditarik keluar dan didinginkan tumbuh menjadi batang kristal tunggal dengan orientasi kisi yang sama dengan kristal benih bagian dalam.Terakhir, wafer kristal tunggal digulingkan, dipotong, digiling, dilubangi, dan dipoles untuk menghasilkan wafer yang sangat penting.

Tergantung pada ukuran potongannya, wafer silikon dapat diklasifikasikan menjadi 6", 8", 12", dan 18".Semakin besar ukuran wafer, semakin banyak chip yang dapat dipotong dari setiap wafer, dan semakin rendah biaya per chipnya.
2.Tiga langkah penting dalam transformasi silikon menjadi wafer

Secara khusus, transformasi silikon menjadi wafer dapat dibagi menjadi tiga langkah: pemurnian dan pemurnian silikon, pertumbuhan silikon kristal tunggal, dan pembentukan wafer.

Di alam, silikon umumnya terdapat dalam bentuk silikat atau silikon dioksida pada pasir dan kerikil.Bahan mentah ditempatkan dalam tungku busur listrik pada suhu 2000°C dan dengan adanya sumber karbon, dan suhu tinggi tersebut digunakan untuk mereaksikan silikon dioksida dengan karbon (SiO2 + 2C = Si + 2CO) untuk memperoleh silikon kelas metalurgi ( kemurnian sekitar 98%).Namun kemurnian tersebut tidak cukup untuk pembuatan komponen elektronik sehingga harus dimurnikan lebih lanjut.Silikon tingkat metalurgi yang dihancurkan diklorinasi dengan gas hidrogen klorida untuk menghasilkan silan cair, yang kemudian disuling dan direduksi secara kimia melalui proses yang menghasilkan polisilikon dengan kemurnian tinggi dengan kemurnian 99,9999999999% sebagai silikon tingkat elektronik.

Jadi bagaimana Anda mendapatkan silikon monokristalin dari silikon polikristalin?Metode yang paling umum adalah metode penarikan langsung, di mana polisilikon ditempatkan dalam wadah kuarsa dan dipanaskan dengan suhu 1400°C di pinggirannya, yang menghasilkan lelehan polisilikon.Tentu saja, hal ini didahului dengan mencelupkan kristal benih ke dalamnya dan meminta batang penarik membawa kristal benih ke arah yang berlawanan sambil menariknya secara perlahan dan vertikal ke atas dari lelehan silikon.Lelehan silikon polikristalin menempel di bagian bawah kristal benih dan tumbuh ke atas searah dengan kisi kristal benih, yang setelah ditarik keluar dan didinginkan tumbuh menjadi batang kristal tunggal dengan orientasi kisi yang sama dengan kristal benih bagian dalam.Terakhir, wafer kristal tunggal digulingkan, dipotong, digiling, dilubangi, dan dipoles untuk menghasilkan wafer yang sangat penting.

Tergantung pada ukuran potongannya, wafer silikon dapat diklasifikasikan menjadi 6", 8", 12", dan 18".Semakin besar ukuran wafer, semakin banyak chip yang dapat dipotong dari setiap wafer, dan semakin rendah biaya per chipnya.

Mengapa silikon merupakan bahan yang paling cocok untuk membuat keripik?

Secara teori, semua semikonduktor dapat digunakan sebagai bahan chip, namun alasan utama mengapa silikon merupakan bahan yang paling cocok untuk membuat chip adalah sebagai berikut.

1, menurut pemeringkatan kandungan unsur bumi, diurutkan: oksigen > silikon > aluminium > besi > kalsium > natrium > kalium ...... terlihat bahwa silikon berada di peringkat kedua, kandungannya sangat besar, yang juga memungkinkan chip memiliki persediaan bahan mentah yang hampir tidak ada habisnya.

2, sifat kimia unsur silikon dan sifat material sangat stabil, transistor paling awal adalah penggunaan bahan semikonduktor germanium untuk membuatnya, tetapi karena suhu melebihi 75 ℃, konduktivitas akan berubah besar, dibuat menjadi sambungan PN setelah kebalikannya kebocoran arus germanium dibandingkan silikon, sehingga pemilihan elemen silikon sebagai bahan chip lebih tepat;

3, teknologi pemurnian elemen silikon sudah matang, dan berbiaya rendah, saat ini pemurnian silikon dapat mencapai 99,9999999999%.

4, bahan silikon itu sendiri tidak beracun dan tidak berbahaya, yang juga merupakan salah satu alasan penting mengapa bahan tersebut dipilih sebagai bahan pembuatan chip.