अगदी नवीन अस्सल मूळ IC स्टॉक इलेक्ट्रॉनिक घटक Ic चिप सपोर्ट BOM सेवा DS90UB953TRHBRQ1

1. चिप्ससाठी सिलिकॉन का?भविष्यात ते बदलू शकेल अशी सामग्री आहे का?
चिप्ससाठी कच्चा माल म्हणजे वेफर्स, जे सिलिकॉनचे बनलेले असतात.एक गैरसमज आहे की "वाळूचा वापर चिप्स बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो", परंतु असे नाही.वाळूचा मुख्य रासायनिक घटक सिलिकॉन डायऑक्साइड आहे आणि काच आणि वेफर्सचा मुख्य रासायनिक घटक देखील सिलिकॉन डायऑक्साइड आहे.तथापि, फरक हा आहे की काच पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन आहे आणि उच्च तापमानात वाळू गरम केल्याने पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन मिळते.दुसरीकडे, वेफर्स हे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन आहेत आणि जर ते वाळूपासून बनवलेले असतील तर त्यांना पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉनपासून मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनमध्ये रूपांतरित करणे आवश्यक आहे.

सिलिकॉन म्हणजे नेमके काय आणि ते चिप्स बनवण्यासाठी का वापरले जाऊ शकते, आम्ही या लेखात एक एक करून हे प्रकट करू.

पहिली गोष्ट आपण समजून घेणे आवश्यक आहे की सिलिकॉन सामग्री ही चिपच्या पायरीवर थेट उडी मारणे नाही, सिलिकॉन हे घटक सिलिकॉनच्या क्वार्ट्ज वाळूपासून परिष्कृत केले जाते, सिलिकॉन घटक प्रोटॉनची संख्या ॲल्युमिनियमच्या घटकापेक्षा एक जास्त, फॉस्फरस घटकापेक्षा एक कमी असते. , हा आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक संगणकीय उपकरणांचा केवळ भौतिक आधारच नाही तर पृथ्वीबाहेरील जीवनाचा शोध घेणारे लोक देखील मूलभूत संभाव्य घटकांपैकी एक आहेत.सामान्यतः, जेव्हा सिलिकॉन शुद्ध आणि परिष्कृत केले जाते (99.999%), ते सिलिकॉन वेफर्समध्ये तयार केले जाऊ शकते, जे नंतर वेफर्समध्ये कापले जातात.वेफर जितका पातळ असेल तितका चिप तयार करण्याची किंमत कमी असेल, परंतु चिप प्रक्रियेसाठी आवश्यक तितकी जास्त असेल.

सिलिकॉनचे वेफर्समध्ये रूपांतर करण्यासाठी तीन महत्त्वाचे टप्पे

विशेषत:, सिलिकॉनचे वेफर्समध्ये रूपांतर तीन चरणांमध्ये विभागले जाऊ शकते: सिलिकॉन शुद्धीकरण आणि शुद्धीकरण, सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन वाढ आणि वेफर तयार करणे.

निसर्गात, सिलिकॉन सामान्यतः सिलिकेट किंवा सिलिकॉन डायऑक्साइडच्या स्वरूपात वाळू आणि रेवमध्ये आढळतो.कच्चा माल इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये 2000 डिग्री सेल्सिअस आणि कार्बन स्त्रोताच्या उपस्थितीत ठेवला जातो आणि उच्च तापमानाचा वापर सिलिकॉन डायऑक्साइडला कार्बनसह (SiO2 + 2C = Si + 2CO) करण्यासाठी मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन मिळविण्यासाठी केला जातो. शुद्धता सुमारे 98%).तथापि, इलेक्ट्रॉनिक घटक तयार करण्यासाठी ही शुद्धता पुरेशी नाही, म्हणून ते आणखी शुद्ध करावे लागेल.चुरा मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन हे द्रव सिलेन तयार करण्यासाठी गॅसियस हायड्रोजन क्लोराईडसह क्लोरीन केले जाते, जे नंतर डिस्टिल्ड केले जाते आणि रासायनिक रीतीने कमी केले जाते ज्यामुळे 99.99999999999% शुद्धतेसह उच्च शुद्धता पॉलिसिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन म्हणून मिळते.

तर पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉनपासून मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कसे मिळवायचे?सर्वात सामान्य पद्धत म्हणजे थेट खेचण्याची पद्धत, जिथे पॉलीसिलिकॉन क्वार्ट्ज क्रुसिबलमध्ये ठेवले जाते आणि परिघावर 1400°C तापमानाने गरम केले जाते, ज्यामुळे पॉलिसिलिकॉन वितळते.अर्थात, याच्या अगोदर त्यात सीड क्रिस्टल बुडवून आणि ड्रॉईंग रॉडने सीड क्रिस्टलला उलट दिशेने वाहून सिलिकॉन वितळण्यापासून हळू हळू आणि अनुलंब वर खेचले जाते.पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वितळते बियाणे क्रिस्टलच्या तळाशी चिकटते आणि बीज क्रिस्टल जाळीच्या दिशेने वरच्या दिशेने वाढते, जे बाहेर काढल्यानंतर आणि थंड झाल्यावर आतील बीज क्रिस्टल सारख्याच जाळीच्या दिशेने एकल क्रिस्टल बारमध्ये वाढते.शेवटी, सर्व-महत्त्वाचे वेफर्स तयार करण्यासाठी सिंगल-क्रिस्टल वेफर्स टंबल, कट, ग्राउंड, चेम्फर्ड आणि पॉलिश केले जातात.

कट आकारानुसार, सिलिकॉन वेफर्स 6", 8", 12", आणि 18" म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकतात.वेफरचा आकार जितका मोठा असेल तितक्या प्रत्येक वेफरमधून जास्त चिप्स कापता येतील आणि प्रति चिपची किंमत कमी असेल.
2. सिलिकॉनचे वेफर्समध्ये रूपांतर करण्याच्या तीन महत्त्वाच्या पायऱ्या

विशेषत:, सिलिकॉनचे वेफर्समध्ये रूपांतर तीन चरणांमध्ये विभागले जाऊ शकते: सिलिकॉन शुद्धीकरण आणि शुद्धीकरण, सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन वाढ आणि वेफर तयार करणे.

निसर्गात, सिलिकॉन सामान्यतः वाळू आणि रेवमध्ये सिलिकेट किंवा सिलिकॉन डायऑक्साइडच्या स्वरूपात आढळतो.कच्चा माल इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये 2000 डिग्री सेल्सिअस तापमानात आणि कार्बन स्त्रोताच्या उपस्थितीत ठेवला जातो आणि उच्च तापमानाचा वापर सिलिकॉन डायऑक्साइडला कार्बनसह (SiO2 + 2C = Si + 2CO) करण्यासाठी मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन मिळविण्यासाठी केला जातो. शुद्धता सुमारे 98%).तथापि, इलेक्ट्रॉनिक घटक तयार करण्यासाठी ही शुद्धता पुरेशी नाही, म्हणून ते आणखी शुद्ध करावे लागेल.चुरा मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन हे द्रव सिलेन तयार करण्यासाठी गॅसियस हायड्रोजन क्लोराईडसह क्लोरीन केले जाते, जे नंतर डिस्टिल्ड केले जाते आणि रासायनिक रीतीने कमी केले जाते ज्यामुळे 99.99999999999% शुद्धतेसह उच्च शुद्धता पॉलिसिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन म्हणून मिळते.

तर पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉनपासून मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन कसे मिळवायचे?सर्वात सामान्य पद्धत म्हणजे थेट खेचण्याची पद्धत, जिथे पॉलीसिलिकॉन क्वार्ट्ज क्रुसिबलमध्ये ठेवले जाते आणि परिघावर 1400°C तापमानाने गरम केले जाते, ज्यामुळे पॉलिसिलिकॉन वितळते.अर्थात, याच्या अगोदर त्यात सीड क्रिस्टल बुडवून आणि ड्रॉईंग रॉडने सीड क्रिस्टलला उलट दिशेने वाहून सिलिकॉन वितळण्यापासून हळू हळू आणि अनुलंब वर खेचले जाते.पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वितळते बियाणे क्रिस्टलच्या तळाशी चिकटते आणि बीज क्रिस्टल जाळीच्या दिशेने वरच्या दिशेने वाढते, जे बाहेर काढल्यानंतर आणि थंड झाल्यावर आतील बीज क्रिस्टल सारख्याच जाळीच्या दिशेने एकल क्रिस्टल बारमध्ये वाढते.शेवटी, सर्व-महत्त्वाचे वेफर्स तयार करण्यासाठी सिंगल-क्रिस्टल वेफर्स टंबल, कट, ग्राउंड, चेम्फर्ड आणि पॉलिश केले जातात.

कट आकारानुसार, सिलिकॉन वेफर्स 6", 8", 12", आणि 18" म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकतात.वेफरचा आकार जितका मोठा असेल तितक्या प्रत्येक वेफरमधून जास्त चिप्स कापता येतील आणि प्रति चिपची किंमत कमी असेल.

चिप्स बनवण्यासाठी सिलिकॉन ही सर्वात योग्य सामग्री का आहे?

सैद्धांतिकदृष्ट्या, सर्व सेमीकंडक्टर्स चिप मटेरियल म्हणून वापरले जाऊ शकतात, परंतु चिप्स बनवण्यासाठी सिलिकॉन ही सर्वात योग्य सामग्री का आहे याची मुख्य कारणे खालीलप्रमाणे आहेत.

1, पृथ्वीच्या मूलभूत सामग्रीच्या क्रमवारीनुसार, क्रमाने: ऑक्सिजन > सिलिकॉन > ॲल्युमिनियम > लोह > कॅल्शियम > सोडियम > पोटॅशियम ...... सिलिकॉन दुसऱ्या क्रमांकावर असल्याचे पाहू शकतो, सामग्री प्रचंड आहे, ज्यामुळे कच्च्या मालाचा जवळजवळ अटळ पुरवठा करण्यासाठी चिप.

2, सिलिकॉन घटक रासायनिक गुणधर्म आणि भौतिक गुणधर्म अतिशय स्थिर आहेत, सर्वात जुने ट्रान्झिस्टर तयार करण्यासाठी सेमीकंडक्टर सामग्री जर्मेनियमचा वापर आहे, परंतु तापमान 75 ℃ पेक्षा जास्त असल्याने, चालकता एक मोठा बदल असेल, उलटा नंतर पीएन जंक्शनमध्ये बनवले जाईल. सिलिकॉनपेक्षा जर्मेनियमची गळती चालू आहे, म्हणून चिप सामग्री म्हणून सिलिकॉन घटकाची निवड अधिक योग्य आहे;

3, सिलिकॉन घटक शुद्धीकरण तंत्रज्ञान परिपक्व आहे, आणि कमी खर्चात, आजकाल सिलिकॉनचे शुद्धीकरण 99.9999999999% पर्यंत पोहोचू शकते.

4, सिलिकॉन मटेरियल स्वतःच गैर-विषारी आणि निरुपद्रवी आहे, जे चिप्ससाठी उत्पादन सामग्री म्हणून निवडण्याचे एक महत्त्वाचे कारण आहे.