इलेक्ट्रॉनिक घटक IC चिप्स इंटिग्रेटेड सर्किट्स IC TPS74701QDRCRQ1 एक जागा खरेदी

वेफर्स आणि चिप्समधील संबंध

वेफर्सचे विहंगावलोकन

वेफर्स आणि चिप्समधील संबंध समजून घेण्यासाठी, खाली वेफर आणि चिप ज्ञानाच्या मुख्य घटकांचे विहंगावलोकन आहे.

(i) वेफर म्हणजे काय

वेफर्स हे सिलिकॉन वेफर्स आहेत जे सिलिकॉन सेमीकंडक्टर इंटिग्रेटेड सर्किट्सच्या उत्पादनात वापरले जातात, ज्यांना त्यांच्या गोलाकार आकारामुळे वेफर्स म्हणतात;ते सिलिकॉन वेफर्सवर प्रक्रिया करून विविध प्रकारचे सर्किट घटक तयार करतात आणि विशिष्ट विद्युत कार्यांसह एकात्मिक सर्किट उत्पादने बनतात.वेफर्ससाठीचा कच्चा माल सिलिकॉन आहे आणि पृथ्वीच्या कवचाच्या पृष्ठभागावर सिलिकॉन डायऑक्साइडचा अपरिहार्य पुरवठा आहे.सिलिकॉन डायऑक्साइड धातूचे इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये परिष्कृत केले जाते, हायड्रोक्लोरिक ऍसिडसह क्लोरीन केले जाते आणि 99.999999999999% शुद्धतेसह उच्च शुद्धता पॉलिसिलिकॉन तयार करण्यासाठी डिस्टिल्ड केले जाते.

(ii) वेफर्ससाठी मूलभूत कच्चा माल

सिलिकॉन क्वार्ट्ज वाळूपासून परिष्कृत केले जाते आणि वेफर्स सिलिकॉन या घटकापासून शुद्ध केले जातात (99.999%), जे नंतर सिलिकॉन रॉड्समध्ये बनवले जातात जे एकात्मिक सर्किट्ससाठी क्वार्ट्ज सेमीकंडक्टरसाठी सामग्री बनतात.

(iii) वेफर उत्पादन प्रक्रिया

सेमीकंडक्टर चिप्स तयार करण्यासाठी वेफर्स ही मूलभूत सामग्री आहे.सेमीकंडक्टर इंटिग्रेटेड सर्किट्ससाठी सर्वात महत्त्वाचा कच्चा माल सिलिकॉन आहे आणि म्हणून सिलिकॉन वेफर्सशी संबंधित आहे.

सिलिकॉन मोठ्या प्रमाणावर निसर्गात सिलिकेट्स किंवा सिलिकॉन डायऑक्साइडच्या स्वरूपात खडक आणि रेवांमध्ये आढळतो.सिलिकॉन वेफर्सचे उत्पादन तीन मूलभूत चरणांमध्ये सारांशित केले जाऊ शकते: सिलिकॉन शुद्धीकरण आणि शुद्धीकरण, सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन वाढ आणि वेफर तयार करणे.

पहिले सिलिकॉन शुद्धीकरण आहे, जेथे वाळू आणि रेवचा कच्चा माल सुमारे 2000 डिग्री सेल्सियस तापमानात आणि कार्बन स्त्रोताच्या उपस्थितीत इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमध्ये ठेवला जातो.उच्च तापमानात, वाळू आणि रेवमधील कार्बन आणि सिलिकॉन डायऑक्साइडची रासायनिक अभिक्रिया होते (कार्बन ऑक्सिजनसह एकत्रित होते, सिलिकॉन सोडते) सुमारे 98% शुद्धतेसह शुद्ध सिलिकॉन प्राप्त करते, ज्याला मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉन देखील म्हणतात, जे नाही. मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी पुरेसे शुद्ध आहे कारण सेमीकंडक्टर सामग्रीचे विद्युत गुणधर्म अशुद्धतेच्या एकाग्रतेसाठी अत्यंत संवेदनशील असतात.त्यामुळे मेटॅलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉनचे आणखी शुद्धीकरण केले जाते: पिचलेल्या मेटलर्जिकल ग्रेड सिलिकॉनला द्रव सिलेन तयार करण्यासाठी वायूयुक्त हायड्रोजन क्लोराईडसह क्लोरीनेशन प्रतिक्रिया दिली जाते, जी नंतर डिस्टिल्ड आणि रासायनिक प्रक्रियेद्वारे कमी केली जाते ज्यामुळे उच्च-शुद्धता पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन मिळते. %, जे इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड सिलिकॉन बनते.

पुढे मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन ग्रोथ येते, डायरेक्ट पुलिंग (सीझेड पद्धत) नावाची सर्वात सामान्य पद्धत.खालील चित्रात दाखवल्याप्रमाणे, उच्च-शुद्धतेचे पॉलीसिलिकॉन क्वार्ट्ज क्रुसिबलमध्ये ठेवले जाते आणि ग्रेफाइट हीटरने बाहेरून सतत गरम केले जाते, तापमान अंदाजे 1400 °C वर राखले जाते.भट्टीतील वायू सामान्यतः निष्क्रिय असतो, ज्यामुळे पॉलिसिलिकॉन अवांछित रासायनिक अभिक्रिया निर्माण न करता वितळू शकते.एकल क्रिस्टल्स तयार करण्यासाठी, क्रिस्टल्सचे अभिमुखता देखील नियंत्रित केले जाते: पॉलीसिलिकॉन वितळण्याने क्रूसिबल फिरवले जाते, त्यात एक सीड क्रिस्टल बुडविला जातो आणि ड्रॉईंग रॉड विरुद्ध दिशेने वाहून हळू हळू आणि अनुलंब वरून वर खेचला जातो. सिलिकॉन वितळणे.वितळलेले पॉलीसिलिकॉन बीज क्रिस्टलच्या तळाशी चिकटते आणि बीज क्रिस्टलच्या जाळीच्या व्यवस्थेच्या दिशेने वरच्या दिशेने वाढते.