Էլեկտրոնային բաղադրիչներ IC չիպեր Ինտեգրված սխեմաներ IC TPS74701QDRCRQ1 մեկ տեղում գնել

Վաֆլի և չիպսերի հարաբերությունները

Վաֆլիների ակնարկ

Վաֆլի և չիպսերի միջև փոխհարաբերությունները հասկանալու համար ստորև ներկայացված է վաֆլի և չիպսերի գիտելիքների հիմնական տարրերի ակնարկ:

(i) Ինչ է վաֆլի

Վաֆլիները սիլիկոնային վաֆլիներ են, որոնք օգտագործվում են սիլիցիումային կիսահաղորդչային ինտեգրալ սխեմաների արտադրության մեջ, որոնք կոչվում են վաֆլիներ իրենց շրջանաձև ձևի պատճառով.դրանք կարող են մշակվել սիլիկոնային վաֆլիների վրա՝ ձևավորելու մի շարք սխեմաների բաղադրիչներ և դառնալով ինտեգրալ շղթայի արտադրանք՝ հատուկ էլեկտրական գործառույթներով:Վաֆլիի հումքը սիլիցիումն է, իսկ երկրակեղևի մակերեսին կա սիլիցիումի երկօքսիդի անսպառ պաշար։Սիլիցիումի երկօքսիդի հանքաքարը զտվում է էլեկտրական աղեղային վառարաններում, քլորացվում է աղաթթվով և թորվում՝ 99,999999999999% մաքրությամբ բարձր մաքրության պոլիսիլիցիում ստանալու համար։

(ii) Հիմնական հումք վաֆլի համար

Սիլիցիումը զտվում է քվարց ավազից, իսկ վաֆլիները (99,999%) մաքրվում են սիլիցիումի տարրից, որն այնուհետև վերածվում է սիլիցիումի ձողերի, որոնք դառնում են ինտեգրալ սխեմաների քվարցային կիսահաղորդիչների նյութ:

(iii) վաֆլի արտադրության գործընթաց

Վաֆլիները կիսահաղորդչային չիպերի արտադրության հիմնական նյութն են:Կիսահաղորդչային ինտեգրալ սխեմաների համար ամենակարևոր հումքը սիլիցիումն է և, հետևաբար, համապատասխանում է սիլիկոնային վաֆլիներին:

Սիլիցիումը բնության մեջ լայնորեն հանդիպում է սիլիկատների կամ սիլիցիումի երկօքսիդի տեսքով ապարներում և մանրախիճներում:Սիլիկոնային վաֆլիների արտադրությունը կարելի է ամփոփել երեք հիմնական փուլերում՝ սիլիցիումի զտում և մաքրում, մեկ բյուրեղյա սիլիցիումի աճ և վաֆլի ձևավորում:

Առաջինը սիլիցիումի մաքրումն է, որտեղ ավազի և մանրախիճի հումքը դրվում է էլեկտրական աղեղային վառարանի մեջ մոտ 2000 °C ջերմաստիճանում և ածխածնի աղբյուրի առկայության դեպքում։Բարձր ջերմաստիճանում ածխածինը և սիլիցիումի երկօքսիդը ավազի և մանրախիճի մեջ ենթարկվում են քիմիական ռեակցիայի (ածխածինը միանում է թթվածնի հետ՝ թողնելով սիլիցիում)՝ ստանալով մաքուր սիլիցիում մոտ 98% մաքրությամբ, որը նաև հայտնի է որպես մետալուրգիական աստիճանի սիլիցիում, որը չի համարվում։ բավականաչափ մաքուր միկրոէլեկտրոնային սարքերի համար, քանի որ կիսահաղորդչային նյութերի էլեկտրական հատկությունները շատ զգայուն են կեղտերի կոնցենտրացիայի նկատմամբ:Հետևաբար, մետալուրգիական սիլիցիումը լրացուցիչ մաքրվում է. մանրացված մետալուրգիական սիլիցիումը ենթարկվում է քլորացման ռեակցիայի գազային ջրածնի քլորիդի հետ՝ հեղուկ սիլանի արտադրելու համար, որն այնուհետև թորվում և քիմիապես կրճատվում է մի գործընթացով, որը տալիս է բարձր մաքրության պոլիբյուրեղային սիլիցիում 99999999999 մաքրությամբ: %, որը դառնում է էլեկտրոնային կարգի սիլիցիում:

Հաջորդը գալիս է մոնոբյուրեղային սիլիցիումի աճը, ամենատարածված մեթոդը, որը կոչվում է ուղղակի քաշում (CZ մեթոդ):Ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված գծապատկերում, բարձր մաքրության պոլիսիլիկոնը տեղադրվում է քվարցային կարասի մեջ և անընդհատ տաքացվում է գրաֆիտի ջեռուցիչով, որը շրջապատում է դրսը՝ պահպանելով ջերմաստիճանը մոտավորապես 1400 °C:Վառարանում գազը սովորաբար իներտ է, ինչը թույլ է տալիս պոլիսիլիկոնին հալվել՝ առանց անցանկալի քիմիական ռեակցիաներ առաջացնելու:Միայնակ բյուրեղներ ձևավորելու համար բյուրեղների կողմնորոշումը նույնպես վերահսկվում է. խառնարանը պտտվում է պոլիսիլիկոնի հալվածքով, դրա մեջ ընկղմվում է սերմաբյուրեղ, և գծագրման ձողը տանում են հակառակ ուղղությամբ՝ դանդաղ և ուղղահայաց քաշելով այն դեպի վեր: սիլիցիումի հալեցնում:Հալված պոլիսիլիկոնը կպչում է սերմերի բյուրեղի հատակին և աճում դեպի վեր՝ սերմերի բյուրեղի վանդակավոր դասավորության ուղղությամբ։