قطعات الکترونیکی تراشه های آی سی مدارهای مجتمع آی سی TPS74701QDRCRQ1 خرید یکجا

رابطه بین ویفر و چیپس

مروری بر ویفرها

برای درک رابطه بین ویفر و چیپس، موارد زیر مروری بر عناصر کلیدی دانش ویفر و چیپس است.

(i) ویفر چیست

ویفرها ویفرهای سیلیکونی هستند که در تولید مدارهای مجتمع نیمه هادی سیلیکونی استفاده می شوند که به دلیل شکل دایره ای آنها ویفر نامیده می شوند.آنها را می توان بر روی ویفرهای سیلیکونی پردازش کرد تا انواع اجزای مدار را تشکیل دهند و به محصولات مدار مجتمع با عملکردهای الکتریکی خاص تبدیل شوند.ماده اولیه ویفر سیلیکون است و ذخایر پایان ناپذیری از دی اکسید سیلیکون در سطح پوسته زمین وجود دارد.سنگ معدن دی اکسید سیلیکون در کوره های قوس الکتریکی تصفیه می شود، با اسید هیدروکلریک کلر می شود و برای تولید پلی سیلیکون با خلوص بالا با خلوص 99.99999999999 درصد تقطیر می شود.

(ii) مواد اولیه اولیه برای ویفر

سیلیکون از ماسه کوارتز تصفیه می شود و ویفرها (99.999٪) از عنصر سیلیکون خالص می شوند که سپس به میله های سیلیکونی تبدیل می شوند که به مواد نیمه هادی های کوارتز برای مدارهای مجتمع تبدیل می شوند.

(iii) فرآیند تولید ویفر

ویفرها مواد اولیه برای تولید تراشه های نیمه هادی هستند.مهمترین ماده خام برای مدارهای مجتمع نیمه هادی سیلیکون است و بنابراین با ویفرهای سیلیکونی مطابقت دارد.

سیلیکون به طور گسترده در طبیعت به شکل سیلیکات یا دی اکسید سیلیکون در سنگ ها و شن ها یافت می شود.ساخت ویفرهای سیلیکونی را می توان در سه مرحله اساسی خلاصه کرد: پالایش و خالص سازی سیلیکون، رشد سیلیکون تک کریستال و تشکیل ویفر.

اولین مورد تصفیه سیلیکون است که در آن مواد خام ماسه و شن در یک کوره قوس الکتریکی در دمای حدود 2000 درجه سانتیگراد و در حضور منبع کربن قرار می گیرد.در دماهای بالا، کربن و دی اکسید سیلیکون موجود در شن و ماسه تحت یک واکنش شیمیایی (کربن با اکسیژن ترکیب می‌شود و سیلیسیم باقی می‌ماند) برای به دست آوردن سیلیکون خالص با خلوص حدود 98% که به عنوان سیلیکون درجه متالورژی نیز شناخته می‌شود، انجام می‌شود. به اندازه کافی خالص برای دستگاه های میکروالکترونیکی است زیرا خواص الکتریکی مواد نیمه هادی به غلظت ناخالصی ها بسیار حساس است.بنابراین سیلیکون گرید متالورژیکی بیشتر خالص می‌شود: سیلیکون درجه متالورژی خرد شده تحت یک واکنش کلرزنی با کلرید هیدروژن گازی قرار می‌گیرد تا سیلان مایع تولید شود، که سپس تقطیر شده و توسط فرآیندی که سیلیکون پلی‌کریستالی با خلوص بالا با خلوص 99999999 تولید می‌کند تقطیر و کاهش می‌یابد. ٪ که تبدیل به سیلیکون درجه الکترونیکی می شود.

بعد رشد سیلیکون تک کریستالی است که رایج ترین روشی است که کشیدن مستقیم (روش CZ) نامیده می شود.همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است، پلی سیلیکون با خلوص بالا در یک بوته کوارتز قرار می گیرد و به طور مداوم با یک گرم کننده گرافیتی که بیرون را احاطه کرده است، حرارت داده می شود و دما را در حدود 1400 درجه سانتیگراد حفظ می کند.گاز موجود در کوره معمولاً بی اثر است و به پلی سیلیکون اجازه می دهد بدون ایجاد واکنش های شیمیایی ناخواسته ذوب شود.برای تشکیل تک بلورها، جهت گیری کریستال ها نیز کنترل می شود: بوته با مذاب پلی سیلیکون چرخانده می شود، یک کریستال دانه در آن غوطه ور می شود، و یک میله کششی در جهت مخالف حمل می شود در حالی که به آرامی و عمودی آن را به سمت بالا می کشد. ذوب سیلیکونپلی سیلیکون ذوب شده به ته کریستال دانه می چسبد و در جهت آرایش شبکه ای کریستال دانه به سمت بالا رشد می کند.