Elektronické komponenty IC čipy Integrované obvody IC TPS74701QDRCRQ1 kúpiť na jednom mieste

Vzťah medzi oblátkami a čipsami

Prehľad oblátok

Aby sme porozumeli vzťahu medzi doštičkami a čipmi, nasleduje prehľad kľúčových prvkov znalostí doštičiek a čipov.

(i) Čo je to oblátka

Doštičky sú kremíkové doštičky používané pri výrobe kremíkových polovodičových integrovaných obvodov, ktoré sa nazývajú doštičky kvôli ich kruhovému tvaru;môžu byť spracované na kremíkových doštičkách, aby vytvorili rôzne komponenty obvodov a stali sa produktmi integrovaných obvodov so špecifickými elektrickými funkciami.Surovinou pre oblátky je kremík a na povrchu zemskej kôry je nevyčerpateľná zásoba oxidu kremičitého.Ruda oxidu kremičitého sa rafinuje v elektrických oblúkových peciach, chlóruje sa kyselinou chlorovodíkovou a destiluje, čím sa získa vysoko čistý polykremík s čistotou 99,99999999999 %.

ii) Základné suroviny na výrobu oblátok

Kremík sa rafinuje z kremenného piesku a doštičky sa čistia (99,999 %) z prvku kremíka, z ktorého sa potom vyrábajú kremíkové tyčinky, ktoré sa stávajú materiálom pre kremenné polovodiče pre integrované obvody.

iii) Proces výroby plátkov

Doštičky sú základným materiálom na výrobu polovodičových čipov.Najdôležitejšou surovinou pre polovodičové integrované obvody je kremík, a preto zodpovedá kremíkovým doštičkám.

Kremík sa v prírode bežne vyskytuje vo forme kremičitanov alebo oxidu kremičitého v horninách a štrkoch.Výrobu kremíkových doštičiek možno zhrnúť do troch základných krokov: rafinácia a čistenie kremíka, rast monokryštálov kremíka a formovanie doštičiek.

Prvým je čistenie kremíka, kde sa surovina piesku a štrku vkladá do elektrickej oblúkovej pece pri teplote asi 2000 °C a za prítomnosti zdroja uhlíka.Pri vysokých teplotách uhlík a oxid kremičitý v piesku a štrku podstupujú chemickú reakciu (uhlík sa spája s kyslíkom za vzniku kremíka), čím sa získa čistý kremík s čistotou asi 98 %, známy aj ako kremík metalurgickej kvality, ktorý nie je dostatočne čisté pre mikroelektronické zariadenia, pretože elektrické vlastnosti polovodičových materiálov sú veľmi citlivé na koncentráciu nečistôt.Kremík metalurgickej kvality sa preto ďalej čistí: rozdrvený kremík metalurgickej kvality sa podrobí chloračnej reakcii s plynným chlorovodíkom za vzniku kvapalného silánu, ktorý sa potom destiluje a chemicky redukuje procesom, ktorý poskytuje vysoko čistý polykryštalický kremík s čistotou 99,99999999999 %, ktorý sa stáva kremíkom elektronickej kvality.

Nasleduje rast monokryštalického kremíka, najbežnejšia metóda nazývaná priame ťahanie (CZ metóda).Ako je znázornené na obrázku nižšie, vysoko čistý polysilikón sa umiestni do kremenného téglika a nepretržite sa zahrieva pomocou grafitového ohrievača obklopujúceho vonkajšok, pričom sa teplota udržiava na približne 1400 °C.Plyn v peci je zvyčajne inertný, čo umožňuje tavenie polysilikónu bez vytvárania nežiaducich chemických reakcií.Pri vytváraní monokryštálov sa riadi aj orientácia kryštálov: téglik sa otáča s taveninou polysilikónu, do neho sa ponorí zárodočný kryštál a ťahadlo sa nesie v opačnom smere, pričom ho pomaly a zvisle ťahá smerom nahor z tavenina kremíka.Roztavený polysilikón sa prilepí na spodok zárodočného kryštálu a rastie smerom nahor v smere mriežkového usporiadania zárodočného kryštálu.