ومن المعروف أنها واحدة من أكثر صناعة أشباه الموصلات مهمة، المساهمة السنوية للقيمة الإنتاج العالمي من نحو خمسة تريليونات دولار، فإنه ليس من قبيل المبالغة القول، تكنولوجيا أشباه الموصلات في كل مكان. كما يقول المثل: لا يمكن جعل الطوب دون قش، والسيليكون والمواد الأساسية لتصنيع أشباه الموصلات ورقائق، ويلعب دورا محوريا في هذه الصناعة، والسيليكون هو الأكثر أهمية، والمواد أشباه الموصلات الأكثر استخداما على نطاق واسع.

السيليكون هو عبارة عن مادة شائعة جدا، مثل رمل السيليكا داخل هناك، ولكن الرمل في بلورة السيليكون على ذلك هو عملية معقدة جدا، مثل الرمال إلى أن ينقى من خلال، وبعد ذلك البلاستيك عالية درجة الحرارة هو السيليكون الكريستال واحد رقاقة امتداد دوار ...... أكثر من الحالة الأولية، خط لا يزال غير في التطبيقات العملية، يحتاج الرقاقة التي يمكن تصنيعها، وتطالب بلورات مستديرة. في الإنتاج الفعلي، ونحن عادة السيليكا وخفضت إلى السيليكون، ولكن العملية صعبة جدا، بسبب نقاء عالية من رقاقة يستخدم في الواقع لتحقيق أكثر من 99.999، رقاقة السيليكون يتألف عملية الإنتاج التقليدية مادة شبه موصلة الكوارتز النقي، أدلى النقي قضيب السليكون البلوري من السيليكون، وتصنيع الدوائر، ضوئيه، وطحن وتلميع مادة السيليكون، وذوبان من البولي سيليكون ثم سحبت السيليكون الكريستال واحد سبيكة لخفض النهائي من رقاقة رقيقة.

السيليكون المشترك عملية إنتاج رقاقة

في الطبيعة في شكل السيليكون أو السيليكا سيليكات على نطاق واسع في الصخر والحصى، وإنتاج رقائق السليكون لديها ثلاث خطوات: استخراج وتنقية السيليكون، ونمو البلورات واحد السيليكون، وتشكيل الرقاقة.

A تكرير السيليكون وتنقية

تنقية السيليكون هي العملية الأولى، وتعرض المادة الخام إلى الرمل في درجة حرارة أكثر من ألفي درجة مئوية لفرن القوس الكهربائي مع مصدر الكربون، في تخفيض درجة حرارة عالية للحصول المعدنية الصف السيليكون هو رد فعل، ثم سحق المعدنية الصف السيليكون مع الغازي كلوريد الهيدروجين، ولدت سيلاني السائل، والحد من ثم الكيميائي عن طريق التقطير للحصول على نقاء عالية السيليكون متعدد الكريستالات.

ثانيا، نمو السيليكون الكريستال واحد

(التصنيع مخطط للرقاقة عن طريق الأسلوب Czochralski)

تستخدم الشركات عادة طريقة رقاقة Czochralski، كما هو مبين أعلاه، عالية النقاء السيليكون متعدد الكريستالات في بوتقة الكوارتز وتسخينها بشكل مستمر من قبل سخان الجرافيت المحيطة درجة الحرارة في الخارج واستمر في حوالي ألف درجة مئوية، وعادة الهواء الفرن وهو غاز خامل، وذاب البولي سيليكون، في حين لا تنتج التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها.

لتشكيل السيليكون الكريستال واحد، ولكن أيضا للتحكم في اتجاه من الكريستال، وبوتقة مع السيليكون متعدد الكريستالات تذوب في التناوب، لبلورة بذور مغمورة، وتعادل مع قضيب البذور في الاتجاه المعاكس في حين تناوب ببطء، والرأسي سحب ما يصل من ذوبان السيليكون.

ذوبان العصي الكريستالات السليكون إلى نهاية الجزء السفلي من الكريستال البذور، والبذور وضوح الشمس الاتجاه ترتيب شعرية نمت بشكل مستمر حتى. بعد تزايد بطريقة Czochralski، فإن قضيب الكريستال واحد خفض حجم مناسب، ومن ثم طحن ثم عملية تلميع الميكانيكية الكيميائية بحيث سطح واحد على الأقل على نحو سلس كمرآة، لتصنيع هذه المرة الرقاقة كاملة.

فاب ذابت هذه البولي سيليكون، ثم المصنف مع وضوح الشمس البذور في الذوبان، ثم تسحبه ببطء، لتشكيل السيليكون أسطواني الكريستال واحد سبيكة، منذ يتم تحديد قضيب السليكون البلوري قبل التوجه الكريستال الوجه البذور الناتجة تدريجيا في مادة السيليكون في حالة منصهرة.

ثالثا، رقاقة صب

الانتهاء من فوق عمليتين، قضيب السيليكون ومن ثم عن طريق خفض أقسام، تراجع، شريحة، الشطب، وتلميع، والليزر المحفور، وتعبئتها، أي يشكل أساس مصنع الدوائر المتكاملة - رقائق السليكون، وهو "كريستال جولة ".

في الواقع، ونحن كثيرا ما نسمع الناس يتحدثون بضع بوصات القوات المسلحة البوروندية، ويقال أن حجم إنتاج رقاقة واحدة. بشكل عام، أكبر قطر رقاقة السيليكون، وأقوى قوة التكنولوجيات القوات المسلحة البوروندية التمثيلية، مثل القائم SMIC 12 بوصة ويفر، رقائق 8 بوصة ومثل TSMC. من أجل تقليل حجم الترانزستورات والأسلاك، ويمكن تشكيل عدة رقائق على نفسه ويفر، لانتاج المزيد من الحبوب السيليكون، ولكن المعلمة الأكثر أهمية هو العائد إنتاج رقاقة السيليكون، وهي القوات المسلحة البوروندية المعلمات التقنية الأساسية، فإنه يرتبط ارتباطا وثيقا مع نوعية المعدات اللازمة لإنتاج رقاقة السيليكون.

A رقاقة السيليكون تصنيع أشباه الموصلات المطلوب

إنتاج معدات أشباه الموصلات السيليكون يتطلب ما يقرب من عشرة، فهي الفرن واحدة من الكريستال، بخار مرحلة تنضيد الفرن، فرن الأكسدة، ومحطات المغناطيسية الاخرق، ملمع الميكانيكية الكيميائية، الطباعة الحجرية، وآلة زرع الأيونات، والأسلاك الرابطة آلة، ويفر تقطيع آلات، ويفر ترقق آلة، في الواقع، سوى جزء الطباعة الحجرية صغيرة.

1، الفرن الكريستال واحد

فرن الكريستال واحد هو غاز خامل (النيتروجين، القائم على الهيليوم) بيئة، وذلك باستخدام سخان الجرافيت ومثل ذاب الكريستالات مادة البولي سيليكون، والسيليكون الكريستال واحد خالية من التفكك نما بنسبة جهاز طريقة Czochralski. في عملية الإنتاج الفعلية من السيليكون الكريستال واحد، والذي يلعب دورا رئيسيا في التحكم في درجة الحرارة من الكريستال السليكون والجودة.

منذ قطر عملية نمو البلورات واحدة يمكن أن تتأثر درجة الحرارة، وسرعة سحب وسرعة دوران سرعة تتبع بوتقة، واقية معدل تدفق الغاز وعوامل أخرى، حيث درجة الحرارة في القرار الرئيسي ما إذا كان نموذج المنتجة، ولكن المعدل الصميم سوف تؤثر بشكل مباشر على نوعية الكريستال وتم الكشف عن هذا التأثير إلا من خلال الكريستال واحد يمكن أن انسحبت في والكريستال واحد يعرف الفرن تشمل جوانب الرقابة الأولية قطر وضوح الشمس، السيطرة على السلطة السيليكون، ونوعية الأرجون معدل تسرب الغاز.

2، مرحلة البخار تنضيد الفرن

بخار مرحلة تنضيد الفرن هو في المقام الأول إلى توفير بيئة عملية معينة للمرحلة تنضيد بخار النمو الكريستال واحد السيليكون التي تحققت في طبقة رقيقة من مرحلة الكريستال أحادية وجود علاقة المراسلات. يشير إلى نمو الفوقي على ركيزة الكريستال واحدة نمت (الركيزة) طبقة من متطلبات معينة، رقائق في نفس طبقة الكريستال واحد، مثل بلورات الأصلية تمتد ظاهريا لفترة من الوقت، من أجل تصنيع جهاز السلطة عالية التردد ضروري للحد من المقاومة سلسلة جامع، ولكنها تتطلب أيضا تيار واسع ومواد مقاومة عالية الجهد، والتي تتطلب مقاومة عالية النمو الفوقي من طبقة رقيقة على ركيزة مقاومة منخفضة.

بخار مرحلة تنضيد الفرن قادرة على تنفيذ مهام تجاوزتها تنزل الى القاع قاعدة إعداد الكريستال واحد، أي وخاصة طور البخار عملية تنضيد من ترسيب البخار الكيميائي، التركيب البلوري هو استمرار للنمو رقيقة الركيزة الكريستال واحد، والتوجه الكريستال الركيزة الحفاظ على علاقة المراسلات.

3، وفرن الأكسدة

السيليكون التي تحتوي على الغاز مع المؤكسدة الأنواع، مثل بخار الماء والأكسجين عند درجة حرارة مرتفعة تفاعل كيميائي لإنتاج فيلم ثاني أكسيد السيليكون كثيفة على سطح السيليكون، وهي تقنية مستو السيليكون وهي عملية مهمة. وتتمثل المهمة الرئيسية للفرن الأكسدة هي أشباه الموصلات المواد المطلوبة مثل عملية السيليكون الأكسدة لتوفير المؤكسدة الغلاف الجوي، وعملية العلاج الأكسدة لتحقيق تصميم المقصود من أشباه الموصلات، وجزء لا يتجزأ من عملية تصنيع أشباه الموصلات.

4، ومحطات المغناطيسية الاخرق

المغنطرون الاخرق هو ترسيب البخار المادي، الاخرق عموما يمكن أن تستخدم لإعداد مواد أشباه الموصلات، وما شابه ذلك، ويحتوي على معدات بسيطة، وسهلة التحكم، وطلاء مساحة واسعة والتصاق وغيرها من المزايا. في عملية الإنتاج رقاقة السيليكون، من خلال الصمام الثنائي في موازية لسطح الاخرق الهدف من المجال المغناطيسي المغلقة، ومجال متعامد تشكلت على سطح الهدف، الإلكترونات الثانوية ملزمة المنطقة المستهدفة تحديدا السطح، كثافة الأيونات عالية وعالية التأين الطاقة، والذرات أو الجزيئات من ارتفاع معدل الهدف تفل إيداع طبقة رقيقة على الركيزة.

5، وملمع الميكانيكية الكيميائية

جهاز للآلة تلميع الميكانيكية الكيميائية، في تصنيع رقاقة السيليكون، مع التكنولوجيا عملية الترقية، يتم تقليل حجم موصل البوابة، والتسطيح للتقنية ضوئيه يتطلب سطح رقاقة عالية على نحو متزايد، وشركة IBM في عام 1985، وتطوير المنتجات CMOS أدخلت في عام 1990 وطبقت بنجاح إلى 64MB الإنتاج DRAM، بعد عام 1995، والتكنولوجيا CMP كان التطور السريع، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات.

المعروف أيضا باسم الكيميائية تلميع الميكانيكية CMP، وهو التآكل الكيميائي المبدأ وتأثير الميكانيكية الجمع بين إزالة تجهيز التكنولوجيا، والآلات ويمكن تنفيذ تقنيات planarization سطح العالمي فقط. في تصنيع الفعلي، ودورها الرئيسي هو حل تأثير جنبا إلى جنب من "تآكل" حسب تلميع الميكانيكية وسائل كيميائي، يخضع لتلميع على العضو تلميع (أشباه الموصلات).

6، الطباعة الحجرية

المعروف آلة قناع اليجنر، ونظام التعرض، وهو نظام الطباعة الحجرية، وتستخدم عادة الطباعة الحجرية هي محاذاة قناع ضوئيه، وهي عملية ضوئيه العامة أن تعرض لغسل وتجفيف سطح السيليكون، طلاء القاع، وتدور طلاء ضوء المطاط محفورة، والخبز لينة، اليجنر، بعد الخبز، والتنمية، وخبز الصعب والحفر وغيرها من العمليات. طلاء تدور على سطح رقاقة السيليكون، ثم عملية على مقاومة نمط على جهاز نقل شبيكة أو هيكل الدائرة من عملية مؤقتة "نسخ" لرقاقة السيليكون.

7، وimplanter أيون

وهو الجهد العالي المسرعات صغير، وهو أكبر عدد من التطبيقات. ويتم الحصول عليه من المصدر أيون المطلوبة بعد تسارع هو عدة مئات كيلو أيون الطاقة شعاع، والمواد شبه الموصلة المستخدمة، وأجهزة الدوائر المتكاملة على نطاق واسع وزرع الأيونات، ولكن أيضا لتعديل سطح المواد المعدنية وجعل الفيلم.

السيليكون عملية الإنتاج التي يتم تنفيذها، فمن الضروري استخدام implanter أيون للمنشطات منطقة أشباه الموصلات بالقرب من السطح، قبل implanter أيون هو خطوة رئيسية في المعدات الدائرة تصنيع متكاملة، زرع الأيونات هي منطقة بالقرب من سطح أشباه الموصلات مخدر أغراض فنية هو تغيير تركيز الناقل ونوع التوصيل، وزرع الأيونات التقليدية والحرارة من عملية المنشطات أشباه الموصلات يمكن على وجه التحديد التي تسيطر عليها مقارنة مع زاوية الجانب من جرعة زرع وعمق، فإنه يتغلب على القيود المفروضة على العمليات التقليدية، وتقليل التكلفة واستهلاك الطاقة.

8، بوندر سلك

دورها الرئيسي هو وسادة وسادة مع العلامات على رقاقة أشباه الموصلات بسلك معدني موصل (سلك الذهب) مرتبط. سلك الربط باستخدام سلك معدني رفيع، بفعل الحرارة والضغط والطاقة بالموجات فوق الصوتية ليقود المعادن ومنصات الركيزة اللحام وثيق، لتحقيق تبادل المعلومات بين رقاقة والترابط الكهربائية بين شريحة والركيزة. في ظل ظروف مثالية للرقابة، interdiffusion بين الخيوط والركيزة أو ذرات تقاسم الإلكترونات قد تحدث، وبالتالي لتحقيق الترابط بين المعدنين على المستوى الذري.

9، ورقاقة التكعيب

لأنه في تصنيع رقائق السليكون، وغالبا ما يفر كبير كله، التكعيب ولا بد من معالجتها، وقيمة هذا الوقت من رقاقة آلة تقطيع لتعكس. السبب في حاجة لتغيير حجم الرقاقة، من أجل جعل الدوائر المتكاملة أكثر تعقيدا.

10، آلة ترقق رقاقة

جعلت تصنيع رقاقة السيليكون، ودقة الأبعاد من الرقاقة، والدقة الهندسية والنظافة السطحية وسطح هيكل الجريزوفولفين شعرية مطالب عالية، ومئات من القنوات، وبالتالي هذه العملية، وعدم استخدام رقاقة أرق، يمكن فقط استخدام معين سمك عملية نقل رقاقة، ورقة التدفق. ترقق الرقاقة، يتم إنتاج رقاقة في الجسم للحد من حجم الدوائر المتكاملة، وذلك لإنتاج الدوائر المتكاملة أكثر تعقيدا. المعدات قبل حزمة الدوائر المتكاملة، سماكة معينة ضروري لإزالة الفائض من مساعدات من المواد الأساسية ويفر، تتطلب هذه العملية هي رقاقة رقيق الجهاز.

وبطبيعة الحال، في عملية الإنتاج الفعلية، معدات تصنيع رقاقة السيليكون في حاجة أكثر من ذلك بكثير. السبب الطباعة الحجرية الاهتمام خارج الجهاز أشباه الموصلات الأخرى، والتي من المقرر أن صعوبة التقنية هي الأعلى، في الوقت الحاضر سوى عدد قليل من البلدان مثل هولندا والولايات المتحدة لديها التكنولوجيا الأساسية. في السنوات الأخيرة، لا تزال الشركات المحلية على تحقيق اختراقات في تكنولوجيا الطباعة الحجرية حققت أيضا نتائج جيدة، منذ فترة طويلة، وضعت المحلية أول فائقة الدقة الطباعة الحجرية، وهو وقت ألهم الناس، كما وضعت الذاتي في الصين تواصل التكنولوجيا في التقدم، ومستقبل انتاج الصين الخاصة من رقائق سوف تستمر للخروج.