Ηλεκτρονικά εξαρτήματα Τσιπ IC ολοκληρωμένα κυκλώματα IC TPS74701QDRCRQ1 αγορά ενός σημείου

Η σχέση μεταξύ γκοφρέτας και πατατών

Επισκόπηση των γκοφρέτες

Για να κατανοήσετε τη σχέση μεταξύ γκοφρετών και τσιπς, ακολουθεί μια επισκόπηση των βασικών στοιχείων της γνώσης για γκοφρέτες και τσιπ.

(i) Τι είναι η γκοφρέτα

Οι γκοφρέτες είναι γκοφρέτες πυριτίου που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών πυριτίου, τα οποία ονομάζονται γκοφρέτες λόγω του κυκλικού τους σχήματος.μπορούν να υποστούν επεξεργασία σε γκοφρέτες πυριτίου για να σχηματίσουν μια ποικιλία εξαρτημάτων κυκλώματος και να γίνουν προϊόντα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων με συγκεκριμένες ηλεκτρικές λειτουργίες.Η πρώτη ύλη για τις γκοφρέτες είναι το πυρίτιο και υπάρχει μια ανεξάντλητη παροχή διοξειδίου του πυριτίου στην επιφάνεια του φλοιού της γης.Το μετάλλευμα διοξειδίου του πυριτίου εξευγενίζεται σε καμίνους ηλεκτρικού τόξου, χλωριώνεται με υδροχλωρικό οξύ και αποστάζεται για να παραχθεί πολυπυρίτιο υψηλής καθαρότητας με καθαρότητα 99,99999999999%.

(ii) Βασικές πρώτες ύλες για γκοφρέτες

Το πυρίτιο εξευγενίζεται από χαλαζιακή άμμο και οι γκοφρέτες καθαρίζονται (99,999%) από το στοιχείο πυρίτιο, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε ράβδους πυριτίου που γίνονται το υλικό για ημιαγωγούς χαλαζία για ολοκληρωμένα κυκλώματα.

(iii) Διαδικασία παρασκευής γκοφρέτας

Οι γκοφρέτες είναι το βασικό υλικό για την κατασκευή τσιπ ημιαγωγών.Η πιο σημαντική πρώτη ύλη για ολοκληρωμένα κυκλώματα ημιαγωγών είναι το πυρίτιο και επομένως αντιστοιχεί σε γκοφρέτες πυριτίου.

Το πυρίτιο βρίσκεται ευρέως στη φύση με τη μορφή πυριτικών αλάτων ή διοξειδίου του πυριτίου σε πετρώματα και χαλίκια.Η κατασκευή πλακών πυριτίου μπορεί να συνοψιστεί σε τρία βασικά στάδια: εξευγενισμός και καθαρισμός πυριτίου, ανάπτυξη μονοκρυστάλλου πυριτίου και σχηματισμός γκοφρέτας.

Το πρώτο είναι ο καθαρισμός του πυριτίου, όπου η πρώτη ύλη άμμου και χαλικιού τοποθετείται σε κλίβανο ηλεκτρικού τόξου σε θερμοκρασία περίπου 2000 °C και παρουσία πηγής άνθρακα.Σε υψηλές θερμοκρασίες, ο άνθρακας και το διοξείδιο του πυριτίου στην άμμο και το χαλίκι υφίστανται μια χημική αντίδραση (ο άνθρακας ενώνεται με το οξυγόνο, αφήνοντας πυρίτιο) για να ληφθεί καθαρό πυρίτιο με καθαρότητα περίπου 98%, επίσης γνωστό ως πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας, το οποίο δεν είναι αρκετά καθαρό για μικροηλεκτρονικές συσκευές επειδή οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ημιαγωγών υλικών είναι πολύ ευαίσθητες στη συγκέντρωση των ακαθαρσιών.Ως εκ τούτου, το πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας καθαρίζεται περαιτέρω: το θρυμματισμένο πυρίτιο μεταλλουργικής ποιότητας υποβάλλεται σε αντίδραση χλωρίωσης με αέριο υδροχλώριο για να παραχθεί υγρό σιλάνιο, το οποίο στη συνέχεια αποστάζεται και ανάγεται χημικά με μια διαδικασία που αποδίδει πολυκρυσταλλικό πυρίτιο υψηλής καθαρότητας με καθαρότητα 9999999. %, το οποίο γίνεται πυρίτιο ηλεκτρονικής ποιότητας.

Ακολουθεί η μονοκρυσταλλική ανάπτυξη πυριτίου, η πιο κοινή μέθοδος που ονομάζεται άμεση έλξη (μέθοδος CZ).Όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα, πολυπυρίτιο υψηλής καθαρότητας τοποθετείται σε χωνευτήριο χαλαζία και θερμαίνεται συνεχώς με θερμαντήρα γραφίτη που περιβάλλει το εξωτερικό, διατηρώντας τη θερμοκρασία περίπου στους 1400 °C.Το αέριο στον κλίβανο είναι συνήθως αδρανές, επιτρέποντας στο πολυπυρίτιο να λιώσει χωρίς να δημιουργήσει ανεπιθύμητες χημικές αντιδράσεις.Για να σχηματιστούν μονοκρυστάλλοι, ο προσανατολισμός των κρυστάλλων ελέγχεται επίσης: το χωνευτήριο περιστρέφεται με το τήγμα πολυπυριτίου, ένας κρύσταλλος σποράς βυθίζεται σε αυτό και μια ράβδος έλξης μεταφέρεται προς την αντίθετη κατεύθυνση ενώ αργά και κατακόρυφα το τραβάει προς τα πάνω από το τήγμα πυριτίου.Το λιωμένο πολυπυρίτιο κολλάει στον πυθμένα του κρυστάλλου των σπόρων και αναπτύσσεται προς τα πάνω προς την κατεύθυνση της διάταξης πλέγματος του κρυστάλλου των σπόρων.