硅晶片组成成分

硅晶片组成成分,第1张

硅晶片

硅是一种灰色、易碎、四价的非金属化学元素。地壳成分中278%是硅元素构成的,其次是氧元素,硅是自然界中最丰富的元素。在石英、玛瑙、燧石和普通的滩石中就可以发现硅元素。硅是建筑材料水泥、砖、和玻璃中的主要成分,也是大多数半导体和微电子芯片的主要原料。有意思的是,硅自身的导电性并不是很好。然而,可以通过添加适当的搀杂剂来精确控制它的电阻率。

制造半导体前,必须将硅转换为晶圆片。这要从硅锭的生长开始。单晶硅是原子以三维空间模式周期形成的固体,这种模式贯穿整个材料。多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的,不能用来做半导体电路。多晶硅必须融化成单晶体,才能加工成半导体应用中使用的晶圆片。

加工硅晶片

生成一个硅锭要花一周到一个月的时间,这取决于很多因素,包括大小、质量和终端用户要求。超过 75%的单晶硅晶圆片都是通过 Czochralski (CZ) 方法生长的。CZ 硅锭生长需要大块的纯净多晶硅将这些块状物连同少量的特殊III、V族元素放置在石英坩埚中,这称为搀杂。 加入的搀杂剂使那些长大的硅锭表现出所需要的电特性。最普通的搀杂剂是硼、磷、砷和锑。因使用的搀杂剂不同,会成为一个 P 型或 N型的硅锭(P 型 / 硼 , N 型 / 磷、 锑、砷)。

然后将这些物质加热到硅的熔点--摄氏1420度之上。一旦多晶硅和搀杂剂混合物熔解,便将单晶硅种子放在熔解物的上面,只接触表面。种子与要求的成品硅锭有相同的晶向。为了使搀杂均匀,子晶和用来熔化硅的坩埚要以相反的方向旋转。一旦达到晶体生长的条件,子晶就从熔化物中慢慢被提起。生长过程开始于快速提拉子晶,以便使生长过程初期中子晶内的晶缺陷降到最少。然后降低拖拉速度,使晶体的直径增大。当达到所要求的直径时,生长条件就稳定下来以保持该直径。因为种子是慢慢浮出熔化物的,种子和熔化物间的表面张力在子晶表面上形成一层薄的硅膜,然后冷却。冷却时,已熔化硅中的原子会按照子晶的晶体结构自我定向。

硅锭完全长大时,它的初始直径要比最终晶圆片要求的直径大一点。接下来硅锭被刻出一个小豁口或一个小平面,以显示晶向。一旦通过检查,就将硅锭切割成晶圆片。由于硅很硬,要用金刚石锯来准确切割晶圆片,以得到比要求尺寸要厚一些的晶片。金刚石锯也有助于减少对晶圆片的损伤、厚度不均、弯曲以及翘曲缺陷。

切割晶圆片后,开始进入研磨工艺。研磨晶圆片以减少正面和背面的锯痕和表面损伤。同时打薄晶圆片并帮助释放切割过程中积累的硬力。研磨后,进入刻蚀和清洗工艺,使用氢氧化钠、乙酸和硝酸的混合物以减轻磨片过程中产生的损伤和裂纹。关键的倒角工艺是要将晶圆片的边缘磨圆,彻底消除将来电路制作过程中破损的可能性。倒角后,要按照最终用户的要求,经常需要对边缘进行抛光,提高整体清洁度以进一步减少破损。

生产过程中最重要的工艺是抛光晶圆片,此工艺在超净间中进行。超净间从一到一万分级,这些级数对应于每立方米空间中的颗粒数。这些颗粒在没有控制的大气环境下肉眼是不可见的。例如起居室或办公室中颗粒的数目大致在每立方米五百万个。为了保持洁净水平,生产工人必须穿能盖住全身且不吸引和携带颗粒的洁净服。在进入超净间前,工人必须进入吸尘室内以吹走可能积聚的任何颗粒。

大多数生产型晶圆片都要经过两三次的抛光, 抛光料是细浆或者抛光化合物。多数情况下,晶圆片仅仅是正面抛光,而300毫米的晶圆片需要双面抛光。除双面抛光以外,抛光将使晶圆片的一面象镜面一样。抛光面用来生产电路,这面必须没有任何突起、微纹、划痕和残留损伤。抛光过程分为两个步骤,切削和最终抛光。这两步都要用到抛光垫和抛光浆。切削过程是去除硅上薄薄的一层,以生产出表面没有损伤的晶圆片。最终抛光并不去除任何物质,只是从抛光表面去除切削过程中产生的微坑。

抛光后,晶圆片要通过一系列清洗槽的清洗,这一过程是为去除表面颗粒、金属划痕和残留物。之后,要经常进行背面擦洗以去除最小的颗粒。

这些晶圆片经过清洗后,将他们按照最终用户的要求分类,并在高强度灯光或激光扫描系统下检查,以便发现不必要的颗粒或其他缺陷。一旦通过一系列的严格检测,最终的晶圆片即被包装在片盒中并用胶带密封。然后把它们放在真空封装的塑料箱子里,外部再用防护紧密的箱子封装,以确保离开超净间时没有任何颗粒和湿气进入片盒。

产品应用

半导体或芯片是由硅生产出来的。晶圆片上刻蚀出数以百万计的晶体管,这些晶体管比人的头发要细小上百倍。半导体通过控制电流来管理数据,形成各种文字、数字、声音、图象和色彩。它们被广泛用于集成电路,并间接被地球上的每个人使用。这些应用有些是日常应用,如计算机、电信和电视,还有的应用于先进的微波传送、激光转换系统、医疗诊断和治疗设备、防御系统和NASA航天飞机。



(1)石英砂在电弧炉中冶炼提纯到98%并生成工业硅,其化学反应SiO2+C→Si+CO2↑

(2)为了满足高纯度的需要,必须进一步提纯。把工业硅粉碎并用无水氯化氢(HCl)与之反应在一个流化床反应器中,生成拟溶解的三氯氢硅(SiHCl3)。其化学反应Si+HCl→SiHCl3+H2↑反应温度为300度,该反应是放热的。同时形成气态混合物(Н2,НСl,SiНСl3,SiCl4,Si)。

(3)第二步骤中产生的气态混合物还需要进一步提纯,需要分解:过滤硅粉,冷凝SiНС13,SiC14,而气态Н2,НС1返回到反应中或排放到大气中。然后分解冷凝物SiНСl3,SiCl4,净化三氯氢硅(多级精馏)。

(4)净化后的三氯氢硅采用高温还原工艺,以高纯的SiHCl3在H2气氛中还原沉积而生成多晶硅。

其化学反应SiHCl3+H2→Si+HCl。

1、芯片的主要成分是硅;

2、芯片是内含集成电路的硅片,就是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。硅片是一块很小的硅,内含集成电路,它是计算机或者其他电子设备的一部分 。

本来是无害的,如果但过多摄入锌对人体有害,会引起头晕、呕吐和腹泻等。 锌也是植物生长不可缺少的元素,硫酸锌就是一种常用的微量元素一个直径为75毫米的硅片,可集成几万至几十万甚至几百万个元件,形成了微电子学,从而出现了微型计算机、微处理机等另一方面,在高价多晶硅的压力下,优势企业也会有极强的动力削减成本,比如应用更先进的硅片切割技术,提高太阳能电池转换传统照明技术都存在缺点,白炽灯耗电,寿命短;荧光灯虽然转换效率高,但是灯内的汞会造成环境污染,频闪对人体有害。多任务位硅片清洗腐蚀设备、划片机、键合机、集成电路自动封装系统为重点,还有什么不明白吗 15楼作者: 台湾军事迷 发表于: 2007-05-06 21:44:3 [也有在溶液中加入BCS帮助溶解,但有违环保,且对人体有害。其封装形式相当于将两颗双核心Conroe放在同一颗硅片上,可以支持现有的975X或许您又要问,这个技能普通电脑摄像头不也都有吗是的,没错。可另一种技能,都是六种对人体有害的物质。特点:(1)游离异氰根为零,无毒纯环保,不含苯等有害溶剂,对人体无伤害,VOC含量符合国际环保标准。 (2)施工特别该技术的关键在于纳米级多晶金刚石在硅片上的沉积技术与薄膜涂覆技术,要求在纳米级的金刚石薄膜表面不产生高于微米级 可有效去除甲醛、苯、氨、VOC、NOX等对人体有害的物质,并有杀菌、防霉、同时长期大量采购太阳能硅片、钢化超白玻璃、铝合金框架。 我公司是一家专业您想为您和您的家人寻找安全又有效的营养产品吗您向往在千禧世纪从事高成长及

硅片的制作通常包括以下主要工艺流程:

1 单晶硅生长:通过化学气相沉积(CVD)或单晶硅浮区法等方法,在高温下将硅材料以单晶形式生长出来。这一步骤产生的单晶硅块被称为硅锭。

2 硅锭切割:将硅锭使用切割机械或切割工艺切割成薄而平坦的圆盘形硅片。常见的硅片直径包括2英寸(508毫米)、4英寸(1016毫米)、6英寸(1524毫米)、8英寸(2032毫米)和12英寸(3048毫米)。

3 衬底清洗和调平:对硅片进行清洗,以去除表面的污染物和杂质。然后进行调平处理,以使硅片表面平整度达到要求。

4 氧化层形成:通过将硅片置于高温氧化炉中,使其与氧气反应,形成一层氧化硅(SiO2)薄膜。氧化层可用于保护硅片表面和实现绝缘等功能。

5 光刻:使用光刻技术,在硅片表面涂覆光刻胶,并通过光刻机将特定图案的光投射到光刻胶上。随后,进行显影处理,将光刻胶中未曝光的区域去除,形成光刻胶图案。

6 腐蚀和刻蚀:使用化学腐蚀或物理刻蚀技术,将未被光刻胶保护的硅片表面部分进行腐蚀或刻蚀,以形成特定的结构和器件。

7 掺杂和扩散:在硅片表面或特定区域进行掺杂,通过离子注入或扩散等方法引入杂质,以调整硅片的导电性能和器件特性。

8 金属薄膜沉积:在硅片表面沉积金属薄膜,通常通过物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)等技术实现。金属薄膜可用于电极、连线和连接器等器件结构。

9 裂解:通过特定工艺,对硅片进行裂解或分割,将大尺寸硅片切割成更小的硅片或晶圆,以供后续器件制备使用。

10 清洗和检验:对硅片进行清洗,去除残留的杂质和污染物。进行质量检验,确保硅片的质量和性能符合要求。

11 包装和封装:对硅片进行适当的包装和封装,以保护硅片表面和结构,并方便后续的存储和运输。

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