Glænýtt, upprunalegt IC lager Rafeindahlutir Ic Chip Support BOM Service DS90UB953TRHBRQ1

1.Hvers vegna sílikon fyrir franskar?Eru efni sem geta komið í staðinn fyrir það í framtíðinni?
Hráefnið fyrir flögur eru oblátur sem eru samsettar úr sílikoni.Það er misskilningur að "sandi megi nota til að búa til franskar", en svo er ekki.Aðalefnaþáttur sandi er kísildíoxíð og aðal efnaþáttur glers og obláta er einnig kísildíoxíð.Munurinn er hins vegar sá að gler er fjölkristallaður sílikon og upphitun sands við háan hita gefur af sér fjölkristallaðan sílikon.Wafers eru aftur á móti einkristallaður kísill og ef þær eru gerðar úr sandi þarf að umbreyta þeim frekar úr fjölkristalluðum kísil í einkristallaðan kísil.

Hvað nákvæmlega er kísill og hvers vegna er hægt að nota það til að búa til franskar, við munum sýna þetta í þessari grein einn af öðrum.

Það fyrsta sem við þurfum að skilja er að kísilefni er ekki beint stökk í flísþrepið, kísill er hreinsaður úr kvarssandi úr frumefninu sílikon, kísil frumefni róteinda númer en frumefnið ál einum meira, en frumefnið fosfór einum minna , það er ekki aðeins efnislegur grundvöllur nútíma rafrænna tölvutækja heldur einnig fólk sem leitar að geimverulífi einn af helstu mögulegu þáttunum.Venjulega, þegar kísill er hreinsaður og hreinsaður (99,999%), er hægt að framleiða það í kísilskífur, sem síðan eru sneiddar í skífur.Því þynnri sem oblátan er, því lægri er kostnaður við framleiðslu flísarinnar, en því meiri kröfur eru gerðar til flísarferlisins.

Þrjú mikilvæg skref í að breyta sílikoni í oblátur

Nánar tiltekið er hægt að skipta umbreytingu kísils í oblátur í þrjú skref: kísilhreinsun og hreinsun, einskristal kísilvöxt og oblátumyndun.

Í náttúrunni er kísill almennt að finna í formi kísils eða kísildíoxíðs í sandi og möl.Hráefnið er sett í ljósbogaofn við 2000°C og í viðurvist kolefnisgjafa og háhitinn er notaður til að hvarfa kísildíoxíð við kolefni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) til að fá málmvinnslukísill ( hreinleiki um 98%.Hins vegar er þessi hreinleiki ekki nægjanlegur til að framleiða rafeindaíhluti, svo það þarf að hreinsa það frekar.Kísill úr muldum málmvinnsluflokki er klóraður með loftkenndu vetnisklóríði til að framleiða fljótandi sílan, sem síðan er eimað og efnafræðilega minnkað með ferli sem gefur háhreinan pólýkísil með hreinleika upp á 99,9999999999% sem rafeindakísill.

Svo hvernig færðu einkristallaðan sílikon úr fjölkristallaðan sílikon?Algengasta aðferðin er beindráttaraðferðin, þar sem pólýkísil er sett í kvarsdeiglu og hitað við 1400°C hitastig sem haldið er á jaðrinum, sem framleiðir pólýkísilbráð.Á undan þessu er auðvitað dýft frækristalli í hann og teiknistöngin beri frækristallinn í gagnstæða átt á meðan hann dregur hann hægt og lóðrétt upp úr kísilbræðslunni.Fjölkristallaða kísilbráðan festist við botn frækristallsins og vex upp á við í átt að frækristalgrindunum, sem eftir að hafa verið dregin út og kæld vex í eina kristalstanga með sömu grindarstefnu og innri frækristallinn.Að lokum eru einkristalskífurnar veltaðar, skornar, malaðar, afskornar og slípaðar til að framleiða mikilvægu obláturnar.

Það fer eftir skurðarstærðinni, hægt er að flokka sílikonplötur sem 6", 8", 12", og 18".Því stærri sem diskurinn er, því fleiri flís er hægt að skera úr hverri flís og því lægri er kostnaður á hverja flís.
2.Þrjú mikilvæg skref í umbreytingu sílikons í oblátur

Nánar tiltekið er hægt að skipta umbreytingu kísils í oblátur í þrjú skref: kísilhreinsun og hreinsun, einskristal kísilvöxt og oblátumyndun.

Í náttúrunni er kísill almennt að finna í formi kísils eða kísildíoxíðs í sandi og möl.Hráefnið er sett í ljósbogaofn við 2000°C og í viðurvist kolefnisgjafa og háhitinn er notaður til að hvarfa kísildíoxíð við kolefni (SiO2 + 2C = Si + 2CO) til að fá málmvinnslukísill ( hreinleiki um 98%).Hins vegar er þessi hreinleiki ekki nægjanlegur til að framleiða rafeindaíhluti, svo það þarf að hreinsa það frekar.Kísillinn sem mulinn er úr málmvinnslu er klóraður með loftkenndu vetnisklóríði til að framleiða fljótandi sílan, sem síðan er eimað og efnafræðilega minnkað með ferli sem gefur háhreinan pólýkísil með hreinleika upp á 99,9999999999% sem rafeindakísill.

Svo hvernig færðu einkristallaðan sílikon úr fjölkristallaðan sílikon?Algengasta aðferðin er beindráttaraðferðin, þar sem pólýkísil er sett í kvarsdeiglu og hitað við 1400°C hitastig sem haldið er á jaðrinum, sem framleiðir pólýkísilbráð.Á undan þessu er auðvitað dýft frækristalli í hann og teiknistöngin beri frækristallinn í gagnstæða átt á meðan hann dregur hann hægt og lóðrétt upp úr kísilbræðslunni.Fjölkristallaða kísilbráðan festist við botn frækristallsins og vex upp á við í átt að frækristalgrindunum, sem eftir að hafa verið dregin út og kæld vex í eina kristalstanga með sömu grindarstefnu og innri frækristallinn.Að lokum eru einkristalskífurnar veltaðar, skornar, malaðar, afskornar og slípaðar til að framleiða mikilvægu obláturnar.

Það fer eftir skurðarstærðinni, hægt er að flokka sílikonplötur sem 6", 8", 12", og 18".Því stærri sem diskurinn er, því fleiri flís er hægt að skera úr hverri flís og því lægri er kostnaður á hverja flís.

Af hverju er kísill heppilegasta efnið til að búa til flís?

Fræðilega séð er hægt að nota alla hálfleiðara sem flísefni en helstu ástæður þess að kísill er heppilegasta efnið til að búa til flís eru eftirfarandi.

1, samkvæmt röðun frumefnainnihalds jarðar, í röð: súrefni > kísill > ál > járn > kalsíum > natríum > kalíum ...... getur séð að kísill er í öðru sæti, innihaldið er mikið, sem gerir einnig kleift að flís til að hafa nánast ótæmandi hráefnisbirgðir.

2, kísill frumefni efnafræðilegir eiginleikar og efniseiginleikar eru mjög stöðugir, elstu smári er notkun hálfleiðara efna germaníum til að búa til, en vegna þess að hitastigið fer yfir 75 ℃, verður leiðni mikil breyting, gerð í PN mótum eftir hið gagnstæða lekastraumur germaníums en kísils, þannig að val á kísilefni sem flísefni er meira viðeigandi;

3, kísilþáttarhreinsunartækni er þroskuð og með litlum tilkostnaði, nú á dögum getur hreinsun kísils náð 99,9999999999%.

4, sílikon efni sjálft er ekki eitrað og skaðlaust, sem er einnig ein mikilvægasta ástæðan fyrir því að það er valið sem framleiðsluefni fyrir flís.