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Module 1: Evento - Potenze correlate

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Se sapete che tipo di substrato è quello, substrato, come abbiamo discusso prima, il substrato è un materiale su cui si va o una base su cui si depositano diversi strati per formare un sensore o per formare un chip. Quindi, nel caso della maggior parte dei dispositivi semiconduttori, un wafer di silicio è un substrato. Quindi, è importante capire il wafer di silicio per capire il Miller Indices. Miller Indici sono utili per capire l'orientamento, è il 1 0 0, è il 1 1 0, è il 1 1 1. Così, capiremo anche quel particolare processo. Quindi, e ci sono video molto piccoli che vi aiuteranno a capire il processo, come succede nel Fab Lab.

Quindi, vediamo la panoramica della tecnica Wafer Processing. Inizia da Quartzite Rock. E questa roccia è ulteriormente inserita in un Forno Elettrico Sommerso sommerso, attraverso il quale otteniamo un Silicio Metallurgico, che viene ulteriormente reagito per formare Polysilicon Rods. E dal polisilicio formiamo Polycristalline Silicon Ingot, che viene ulteriormente sciolto sia dalla tecnica CZ che dalla tecnica FZ. Quindi, si può dire CZ o CZ, e FZ o FZ. Questo ulteriore forma un inno di silicio, che è di 99,99 99. 9 volte 9, 99,9 volte 9 silicio puro. Questo lingoso di silicio è poi ulteriormente affettato con l'ausilio di una sega a vista, oppure, il processo si chiama Sawing. E qui, i fili di diamante sono usati per scorrere la presa per formare i singoli wafer. Questi wafer sono ulteriormente lappati e lucidati per formare un wafer di silicio a cui possiamo usare, o che possiamo usare come substrato. Ancora, a seconda della dimensione o del diametro, il wafer può essere di 2 pollici, 4 pollici, 6 pollici, 12 pollici, 18 pollici e così via.

Quindi, se si vede il silicio generalmente sono dei wafer che vengono tagliati o i wafer di silicio sono tagliati dai boules, che sono grandi tronchi di silicio uniforme, si chiama anche silicio. E in particolare, quando si guarda questa foto, cosa mostra esattamente? Dove pensi che siano fatti i boules di silicio o i lingotti? E se avete indovinato correttamente, si tratta di un Cleanroom o di un laboratorio fab. E abbiamo visto la classe della pulizia, classe 1, classe 10, classe 100. Allora, perché richiedere, perché richiediamo pulizia? La risposta è eliminare qualsiasi contaminazione. Quindi, uno è che questo, l'ingegnere che indossa il camice da laboratorio, la copertura delle scarpe, i guanti, la copertura di usura, il cappuccio dei capelli, il guanto e questo è una parte dei PPE che lavorano all'interno di una pulizia. E questo è il silicone che si vede. E il vantaggio di lavorare in una pulizia è farlo, perché lo pensiamo? Perché la pulizia rimuoverà qualsiasi contaminazione.

Vediamo dunque la prima tecnica che si chiama tecnica Czochralski o tecnica CZ. Dunque, la tecnica CZ o la tecnica Czochralski è il metodo più famoso per la produzione di cristalli singoli sfusi. E all'inizio del processo, il materiale di alimentazione viene messo o posizionato all'interno di quarzo a forma cilindrica. Quindi, vediamo questa immagine particolare, e lo farete, ne vedremo uno per uno. Potete vedere questo, basta lasciarci partire dal basso, ci sono Electrodes uno e qui. E questi elettrodi sono riscaldati ad alta temperatura. Poi c'è una Spill Tray, c'è un Supporto per Crocibile poi abbiamo un Crociolo di Grafite, Questo È Un Crogiolo Di Grafite E Questo È Come Un'Immagine Trasversale, Così Possiamo Capire. Hai un Carbon Heater. Poi la superficie esterna del forno non sarebbe ad alta temperatura, quindi si ha uno Scudo Termico. Hai Water Cooled Chamber per raffreddare ulteriormente questa superficie esterna del forno. Poi hai il Quartz Crucible, hai un cristallo unico e hai il cristallo di semi.

Così inizialmente questo cristallo di semi viene posizionato all'interno di questo particolare silicio fuso, fuso in silicio policristallino fuso. E questo cristallo di semi è ruotato in lasciarci dire direzione in senso orario oppure diciamo direzione antiorario, poi questo crogiolo è ruotato in senso orario, è opposto. E il cristallo di semi viene lentamente tirato fuori da questo silicio fuso, così da formare questo inno. Questa è la tecnica che si chiama la tecnica CZ. Vediamo ulteriormente che all'inizio del processo di alimentazione il materiale di alimentazione è conservato in una quad di forma cilindrica o in crogiolo di grafite. Perché quads o grafite? Perché può resistere ad una temperatura estremamente elevata con una guarnizione silica fusa e sciolta da resistenze o riscaldatori a radiofrequenza. Qui l'immagine mostra un riscaldatore di carbonio, quindi è un riscaldatore di resistenza. Ora, la cosa più semplice è quando si vuole riscaldare un materiale, ciò che si richiede è la resistenza. E come si definisce la resistenza? La resistenza è definita come R = ρ L / A, dove ρ è la tua resistività, L è la lunghezza e A è la zona.

Quindi, se applico un'alta tensione e la resistenza è bassa, cosa accadrà? La corrente estremamente elevata confluirà. Se un flusso di corrente estremamente elevato dalla resistore poi c'è una generazione di Heating di Joule, che si chiama anche riscaldamento I2R, riscaldamento a resistenza. Dove nel caso di un riscaldatore a radiofrequenza viene applicata una radiofrequenza al materiale in modo che il calore venga generato alla superficie dei riscaldatori. Quindi, dopo che il materiale di alimentazione è completamente fuso, che è questo materiale, questo si chiama materiale di semi, si chiama mangime, mangime, perché si nutre di materiale di semi o si nutre di semi.

Ecco, questo è il materiale policristallino che si fonde all'interno del forno. E poi una cella di semi con un diametro tipicamente di pochi millimetri è dimessa dall'alto, questo è il cristallo di semi, è immerso dall'alto nella superficie libera in metallo fuso e una piccola porzione di quel seme profondo si scioglie. Quindi, questa è una canna e si sciolga una piccola porzione. E poi il seme viene lentamente tirato fuori o ritirato, e il melt cristallizza all'interfaccia formando una nuova porzione di cristallo. Durante la crescita, il diametro è controllato regolando con cura la potenza di riscaldamento, la velocità di tiratura e la velocità di rotazione del cristallo.

Quindi, facciamo un esempio. Se vedete la mia mano qui, se vedete la mano, quello che vi mostrerò è che sono, diciamo che questo è un cristallo di semi e questo è un rogo, così si capisce che il cristallo di semi è posizionato all'interno di questa canna così. E il tutto è fuso, questa cosa è il polisicio cristallino, che si trova in uno stato fuso. Ora, questo cristallo di semi viene posizionato all'interno di questo particolare crogiolo e solo la punta è sciolta. Ora, cosa accadrà? Questo ruoterà in questa direzione; il seme ruoterà in direzione opposta. Quindi, questo è così, il seme è opposto in questa direzione così. Ciò che accadrà è a seconda del tasso di tiratura, a seconda della potenza applicata al crogiolo, e della rotazione del cristallo, di quanto sia veloce la rotazione, se la rotazione è veloce il diametro è piccolo. Se la rotazione è bassa, il tasso di tiratura è basso, il diametro è di più. Quindi, questo è a temperatura fredda rispetto al materiale fuso all'interno di questo particolare forno. Quindi, il lentamente tiri fuori il cristallo di semi, hai un diametro maggiore. La velocità di rotazione è inferiore, si ha un diametro maggiore. La rotazione è più veloce, più veloce è la tiratura, il diametro è basso. Così, possiamo cambiare il diametro dell'incasso regolando questi 3 tassi, tirando rate, velocità di rotazione e la potenza applicata al forno, 3 cose da capire.

Quindi, se si va per la tecnica CZ, poi si ha Electrode Grade o Electronic Grade Silicon, si chiama anche EGS, che viene utilizzato nel fuso. Il cristallo di semi viene tirato ad una velocità ottimizzata a seconda di quale diametro vogliamo che minimizzi il difetto. Ora, anche questo è molto importante che se lo si sta tirando molto alto poi i difetti possono essere più alti. E inoltre, si deve capire che la velocità di tiratura deve essere ottimizzata, in modo da avere un diametro costante. Il diametro di cosa? Il diametro dell'abitato. L'inno non è altro che una canna cilindrica di silicio, come questa punta.

Quindi, le impurità, sia intenzionali che non intenzionali, vengono introdotte in silicone. Ad esempio, se non ci sono impurità nel wafer di silicio, sto solo disegnando cross - section, vedere il wafer di silicio generalmente sembra questo, se prendo una sezione trasversale, sembra questo. Così in generale, quando qualcuno ti chiede: "Come disegnare una sezione trasversale di silicio?". Basta disegnare un rettangolo. Questo è il silicio. Ora, questo silicio senza alcun dopant è Intrinsic. Quindi, quando si aggiungono i dopantaloni intenzionalmente, diventa Extrinsic. Quindi, o intenzionalmente o involontariamente i dopantaloni vengono introdotti in silicio. I dopantaloni intenzionali sono mescolati al melone durante la crescita di cristallo, mentre le impurità non intenzionali sono originate dal crogiolo, dall'ambiente, ecc. Tutte le impurità che presentano diverse solubilità nel solido e nel fuso. Un coefficiente di segregazione di equilibrio definito da ko è il rapporto tra la concentrazione di equilibrio dell'impurezza in solido a quella del liquido.

Quindi, questo è il rapporto di segregazione di equilibrio. E non è altro che quella che è la concentrazione delle impurità in solido diviso per quella che è la concentrazione di impurità in liquido. Le impurità segregate al melone e il melone diventano progressivamente arricchite con le impurità man mano che il cristallo viene tirato. Vediamo quindi un video molto piccolo di circa 1 minute 30 seconds per vedere come funziona questa tecnica CZ. Lasciatemi suonare il video. Video: Iniziamo con il metodo Czochralski sviluppato dallo scienziato polacco Jan Czochralski nel 1980. Si tratta di un metodo per far crescere il silicio monocristallo. In questo metodo, il silicio altamente purificato si fonde in un crogiolo a temperature tipiche di 1500 gradi. Intenzionalmente, il boro o il fosforo possono essere aggiunti per realizzare rispettivamente il silicio drogato o n - doped. Il cristallo di semi che viene montato su un pozzo rotante viene immerso nel silicio fuso. L'orientamento del cristallo di semi è ben definito, si tratta di un orientamento 1 0 0 o in 1 1 1 orientamento. Il melone si solidifica al cristallo di semi e adotta l'orientamento del cristallo. Crystal sta ruotando e tirato verso l'alto, permettendo la formazione di una grande colonna cilindrica di cristallo singola dal melone. Questo grande blocco di silicio cristallino è chiamato inca. In questo processo, il temprasfumature di luce, velocità di ebollizione e velocità delle rotazioni sono esattamente controllate. Questo processo è ulteriormente sviluppato attraverso anni di anticipazioni. E oggigiorno, lingotti di cristallo di diametri di 200 millimetri e 300 millimetri, dove possono essere elaborati lunghezze di 2 metri. Per impedire l'incorporazione di impurità, questo processo avviene in un'atmosfera inerte come il gas argon. Il crogiolo è fatto di quarzo, che finalmente si scioglie anche nel melone. Conseguentemente, Czochralski Mono Cristalline Silicon ha ossigeno relativamente alto. Professore: Così, quello che vedete in quello è che come funziona la tecnica CZ e come si produce l'inno. Ora, vediamo la tecnica successiva, che è la nostra tecnica FZ o la tecnica della zona mobile.

Quindi, tecnica della zona fluttuante, come il nome suggerisce la zona fluttuante, quindi F e zona Z, quindi si chiama FZ, tecnica di zona fluttuante basata sul principio di fusione della zona è stata inventata da Theuerer nel 1962. Certo, il modo in cui pronunciamo il nome sarebbe diverso da come dovrebbe essere pronunciato, quindi non preoccupatelo. Nella figura viene mostrato un setup schematico del processo. Ecco come il processo schematico c'è. E potete vedere qui, è un unico seme di cristallo. E c'è un materiale di cristallo in silicone coltivato, qui c'è un RF Coil. E c'è un inno in silicone che viene prodotto o c'è un inno policristallino, lo sono, che è nello stato fuso a causa del colpire. E il cristallo singolo è coltivato in fondo. Allora, cerchiamo di capire come funziona. Potete vedere qui; si stabilisce una zona di fusione tra materiale di semi inferiore e materiale di alimentazione superiore. Quindi, in questo caso, questo è il materiale di alimentazione e questo è il materiale da seme.

Quindi inizialmente non si ha questa cosa, solo il seme c'è. Quindi, sembrerà così, e si ha solo un materiale di seme. Questo è il tuo seme, questo è il materiale per mangimi e questa è la zona molten. Quindi inizialmente il materiale da seme è solo un (sili) la nostra canna, la canna da seme. E lentamente, quando lo si molta, e questo, e il seme viene tirato giù, c'è una crescita del silicio cristallino unico. Quindi, comprendiamo ulteriormente che si stabilisce una zona sciolta tra il seme inferiore e il seme superiore applicando il riscaldamento localizzato. Questo sta applicando il riscaldamento localizzato, che qui viene mostrato. O si utilizza un rotolo RF o utilizzando il tipo di riscaldamento resistente. La zona galleggiante viene spostata lungo la canna utilizzando il moto relativo del dispositivo di riscaldamento in modo tale che il cristallo cresca sul seme. Quindi, questo è ruotato in modo che il cristallo inizi a crescere su questo materiale di semi sciogliendo contemporaneamente il materiale di alimentazione sopra la zona galleggiante. Ecco, questa è la zona, che chiamiamo zona galleggiante o zona galleggiante. Il materiale di semi, così come la manga di alimentazione, è supportato da, non è supportato alcun contenitore, ma nessun contenitore è a contatto con il cristallo in crescita o il melone, che si tiene in funzione solo dalla tensione superficiale. Questi sono supportati da non è presente alcun contenitore che sia in contatto.

Quindi, le impurità nel, in questo caso, c'è un'impurità nella regione molten, tendono a rimanere nella regione moltita piuttosto che incorporata nella regione solidificata, a causa del coefficiente di segregazione, permettendo così una sola regione di cristallo singola a sinistra dopo che la regione molten passò. Vedi, le impurità, in questo caso, rimangono solo in questa regione, quindi quando si cresce il cristallo unico usando la tecnica FZ, il cristallo è più puro rispetto alla tecnica CZ. Un altro è che a causa del modo in cui il cristallo è coltivato, è difficile coltivare lingotti di diametro maggiore utilizzando un wafer FZ. Ed è per questo che la tecnica, o FZ ed è per questo che i wafer o i wafer coltivati usando le tecniche FZ sono più costosi. Tuttavia, otteniamo una regione di cristallo singola molto pura. Quindi, i cristalli di FZ sono preferibilmente utilizzati quando la concentrazione di ossigeno molto bassa è una condizione importante. Vediamo, di nuovo mostrerò un piccolo video sulla tecnica FZ.

Video: Il materiale di origine è una canna policristallina come trattata nel precedente processo Siemens. La fine della canna viene riscaldata e sciolta utilizzando un codice di riscaldamento a radiofrequenza. La parte sciolta viene messa in contatto con cristalli di semi. Qui si solidifica di nuovo e adotta l'orientamento del cristallo di semi. Anche in questo caso si utilizzano sia 1 0 0 che 1 1 1 orientazioni. Mentre la zona molten viene spostata lungo la polisilina, cresce anche il singolo cristallo di cristallo. Molte impurità rimangono in e si muovono insieme alla zona molten. Durante il processo oggigiorno si aggiunge intenzionalmente l'azoto che migliora il controllo sui micro difetti e migliora la resistenza meccanica dei wafer. Il vantaggio della tecnica della zona fluttuante è che il silicio fuso non è a contatto con altri materiali come il quarzo come nel metodo Czochralski. Nel processo di zona mobile, il silicio fuso è a contatto solo con il gas inerte come l'argon. Il silicio può essere drogato aggiungendo gas dopanti come diborano e fosforo al gas inerte per ottenere rispettivamente il silicio drogato e il silicio drogato. Il diametro dei galleggianti su incassi è generalmente non superiore a 150 millimetri, in quanto le dimensioni sono limitate dalle tensioni superficiali durante la crescita.

Professore: Così, quello che abbiamo capito che ci sono 2 tecniche, la tecnica CZ, la tecnica FZ, il vantaggio della tecnica FZ, possiamo dope impurità nella tecnica CZ. Qui possiamo avere un cristallo migliore in tecnica FZ, cristallo puro, ma il diametro è più basso nella tecnica FZ, in questo caso, che è la tecnica CZ, si ha un diametro maggiore, quindi il costo può tagliare perché i wafer di diametro maggiore possono essere prodotti in tecnica FZ, il costo è più alto perché il diametro dei wafer è più piccolo. E in particolare, quando si vuole usare una concentrazione di ossigeno molto bassa è necessario, allora le tecniche FZ sono generalmente preferibili.

Ora, vediamo, una rappresentazione pittorica della stessa, che è la tua tecnica CZ. E come dicevamo, c'è il polisilicio che si aggiunge nel crogiolo, il crogiolo è, il polisilicio si scioglia colpendo il crogiolo. Una volta inserito il cristallo di semi e lo si tira ad una velocità ottimale, ad una velocità ottimale insieme alla rotazione, poi si ottiene un unico cristallo in cristallo. Ora, questo lato dell'inno è affettato da Crystal Trimming e Diametro Grind. Poi hai un Flat Grinding. Abbiamo discusso l'importanza della macinatura piatta per la comprensione dell'orientamento al cristallo. Poi abbiamo Wafer Slicing. Dopo la slicing di wafer, il passo successivo sarebbe Edge Rounding, poi Lapping, Wafer Etching, Polenta e Wafer Inspection.

Quindi, quando l'inno è affettato, prima questi spigoli vengono rimossi, poi si ha una cosa del genere. E poi questo lingoso di silicio è affettato ulteriormente con l'aiuto del Diamond Wire. E potete qui, vedere, le guide del filo sono lì, questo taglierà il silicio in wafer. Quindi, questo è un filo rivestito di diamante. E cime e fili di circa, scala, disegnati sulla scala, quindi potete vedere qui come stanno accadendo queste fette. Una volta che hai il wafer, puoi usare la macchina laccata, che qui viene mostrata. Se si passa a questo sito particolare, che è MicroChemicals.eu, si capirà l'intero processo in dettaglio fornito laggiù. Quindi, qui vediamo come ci sta la direzione del filo, e come si vede uno è dall'alto, un altro è dal basso ed è così che l'inno è affettato. Suonerò il video, e poi ci spostiamo alla slide successiva.

Video: Lo svantaggio del passo di segale è che spremiamo una frazione significativa del silicio come perdita curva. La perdita curva è di solito determinata dallo spessore del filo o della sega utilizzata per la segatura, ed è nell'ordine di 100 micron di silicio. Si tratta di una grande frazione di incanto se si considerano i tipici wafer di silicio cristallino utilizzati nelle celle solari oggigiorno sono nell'ordine di 150 fino a 200 micron. Sawing danneggerà logicamente la superficie dei wafer, quindi questo passo di elaborazione è seguito da un passo di lucidatura.

Quindi, la domanda ora arriva è: " Perché abbiamo dovuto usare il silicio? Perché non germanio? Perché non gallio nitruro? Perché non qualche altro substrato? Perché non sapphire? " Quindi, la risposta è che il silicio cristallino è un materiale duro e fragile che si deforma elasticamente fino a raggiungere la sua forza di resa. Ed è per questo che conosciamo anche le proprietà del materiale semiconduttore, in particolare il silicio nei dettagli. Così, possiamo regolare quelle proprietà aggiungendo impurità e creando diversi processi. La tecnologia sviluppata per fabbricare chip usando il silicio è ben consolidata. Ovviamente vogliamo migliorare le prestazioni del dispositivo ed è per questo che si stanno esplorando nuovi substrati, e a un certo punto, o anche in misura minore, sono disponibili dispositivi commerciali che utilizzano altri substrati. Tuttavia, il 90% dei wafer o chip prodotti fino ad ora sono basati sul silicio. Quindi, se si vede la resistenza alla trazione di silicio è vicino a 7 Giga Pascal, il modulo di Young, è vicino all'acciaio inox, le proprietà meccaniche sono uniformi, buon conduttore termico e infine, integrità meccanica fino a 500 gradi centigradi.

Quindi, se vedete lo scivolo, la stessa cosa che vi ho detto è mostrata nello scivolo. (Riferimento Slide Time: 25:38) Ora, cosa è Miller Indices? Il concetto di indici è stato sviluppato da William Miller nel 1839 per descrivere strutture cristalline. Quindi, vengono utilizzati per indicazioni specifiche e aerei nei loro cristalli. E generalmente, il numero di indici corrisponderà alla dimensione del reticolo o del cristallo. Ad esempio, in cristallo 2D ci saranno 2 indici, analogamente 3D crystal, 3 indici. Alcuni aspetti degli indici di Miller, soprattutto, quelli per gli aerei non sono ancora intuitivamente intesi, tuttavia descrive un cristallo in termini di celle unitari. E le celle unitari sono il volume rappresentativo più piccolo, che può essere ripetuto lungo l'asse.

Vedrete questi indici di Miller in questo esempio, dove ci sono indici espressi come numeri interi. Se si comprende una, b e c sono lunghezze edge, a, b e c sono le lunghezze di bordo, mentre alfa, beta e gamma sono gli angoli interassiali. Si vede, alfa è lì, beta e gamma, questo anche negli angoli interassiali. a, b e c sono le lunghezze corrispondono a x y, e z, che è ovvio. E qui, una b e c sono invertiti per trovare h, k, l, che è h = 1/a, k=1/b e l = 1 / c. Quella barra di espressione negativa che è ā, b grafo e c si esprime, quindi, e generalmente quando scrivi gli indici di Miller, poi se scrivo a (1 0 0) come questo o fammi scrivere solo 1 0 0, vuol dire che mostra gli aerei. Ma se scrivo il {1 0 0} come questo nelle staffe ricette che rappresentano la famiglia degli aerei, quindi questa è la differenza tra il modo in cui disegnate le staffe.

Così, qui si può facilmente capire che (h, k, l) se scrivete come questo rappresenta un punto unico, mentre se scrivete (h k l) senza nessuna virgola in mezzo con questa staffa, allora rappresenta un piano, se scrivete con staffe ricette allora rappresenta una famiglia di aerei, se scrivete con questo tipo di notazione, rappresenta una direzione, e infine, se scrivete in questo modo, allora rappresenta una famiglia di direzioni. Così in generale, come ho detto, abbiamo 1 0 0 piani, abbiamo 1 1 0 piani e abbiamo 1 1 1 piano. Ma se ci si fa rappresentare diciamo, in un'altra forma allora si può anche dire che se considero questo particolare aereo sarà il 0 0 1, ma se considero questo uno sarà il 1 0 0, in questo modo sarà il 0 1 0, quindi su e così via, è molto facile da capire. Così, l'esempio è indice 1 0 0 rappresenta una famiglia di 1 0 0 1 bar 0 0 0 1 0 0 1 1 bar 0 0 0 1 e 0 0 1 1 bar direzioni.

Inoltre, comprendiamo gli aerei cristallografici, e si vede che ci sono 6, 1 0 0 piani corrispondono a 6 facce, ci possono essere 12, 1 0 0 piani corrispondenti 12 bordi, poi ci possono essere 8 1 1 piani corrispondenti a 8 vertici. Ogni 2 vertici opposti si traduce nello stesso piano. È importante capire gli aerei cristallografici, ma per noi non si estenderà di più su come questi aerei sono utili.

Che poi vedremo che era una sorta di wafer che possiamo usare, quindi per fabbricare dispositivi diversi. Quindi, nel caso di lavorazione del silicio dei wafer, potete vedere qui che il diametro del wafer è questo diametro, generalmente come mostrato qui. E all'interno di questo wafer di silicio, generalmente quello che preferiamo è, se si tratta di un wafer da 4 pollici, poi se si disegna un (rectang) quadrato all'interno di questo wafer da 4 pollici, questa è l'area che si dovrebbe utilizzare per la fabbricabilità del dispositivo, questa è la zona che si utilizza per la lavorazione dei dispositivi. Quindi, è un po' così. E i dispositivi che vengono realizzati all'interno di questo wafer di silicio si chiamano chip. Come vi ho detto in precedenza anche che in base all'orientamento dell'appartamento secondario riguardante l'appartamento primario possiamo avere 1 0 0, 1 1 0, 1 1 1 piano. E generalmente, dal momento che si tratta di una piccola letteratura poco vecchia, dice che da 100 a 300 millimetro di diametro, ma ora abbiamo anche dei wafer di diametro maggiore. Il silicio IC è generalmente un centimetro di lato, molti IC su un unico wafer, si può progettare. E come può essere definita una capacità di produzione aziendale? Dipende dal numero di wafer che iniziano per settimana, quanti wafer vengono utilizzati all'inizio di una settimana, indica la capacità di fabbricazione.

Tuttavia, quanti wafer freschi vengono introdotti in sequenza di fabricazione mostra il numero di wafer che inizia. Uno è il numero, quanti numeri di wafer sono utilizzati all'inizio, secondo è quanti numeri di wafer sono introdotti nella sequenza di fabbricazione è il numero di wafer inizia. Infine i wafer vengono elaborati in gruppi, non sono fatti singoli wafer. 25 wafer alla volta, viene pulito, poi viene coltivato il biossido di silicio e si fanno ulteriori processi. E tipicamente ci vogliono diverse settimane per molto per finire l'intera linea di processo. Ma poiché molti wafer sono contemporaneamente elaborati e il diametro del wafer è grande, il costo del dispositivo è basso.

Quindi, se vedete un wafer di silicio standard, abbiamo diritto da 1 pollici a 18 pollici. E in questo momento siamo vicini a questo, usiamo 18 pollici, quindi diverso dal futuro, possiamo dire che è un po' presente, mentre 27 pollici è ancora in non essere usato esteticamente. Ora, un altro punto è che ci serve un wafer lucido. Cosa è wafer lucido? Il wafer è liscio in superficie. Ora, cosa si intende per liscio in superficie? La superficie liscia è la rugosità superficiale dovrebbe essere inferiore a pochi nanometri o meno di 2, 3 nanometri. Così, il wafer di silicio, generalmente, se vedete, ve lo mostrerò, sono dei wafer lucidi a lato singolo o sono wafer lucidi a doppia cella, che significa 1 lato del wafer è lucido, il secondo lato dei quattro non è lucido, si chiama Single Side Wafer, Single Side Polificato Wafer. In un altro caso, il vostro entrambi lato del wafer è lucido, che si chiama Double Side Polito Wafer. Il wafer lucido lato singolo è generalmente più conveniente rispetto al wafer lucido doppio lato, in realtà non è più economico. Mentre il vantaggio del wafer lucido a doppio lato, vedremo quando discuteremo di fotolitografia.

Così, la lucidatura dei wafer può essere fatta usando un processo chiamato Chemical Mechanical Poluzioni, dove c'è un processo di levigatura della superficie, la lucidatura abrasiva chimica è fatta e generalmente l'alluminio vedi nanomateriali in silicone sono utilizzati per la lucidatura, mentre anche noi abbiamo dovuto capire dello scorrimento, e se vedete lo scivolo, potete vedere che la rugosità superficiale e la geometria di bordo arrotondata o sfumata di forma e forma di proiettile o di forma smussata, come potete vedere qui, questo dobbiamo correggere. E qui si può vedere che la A rappresenta il simbolo, A qui rappresenta la Corona o Apex, B è il lato anteriore della bevanda, C è area di transizione tra lucido e bordo, D è il backside della regione arrotondata, E è un'area di transizione tra il backside e il bordo. Così, potete vedere qui, un processo, che è, il wafer è montato sull'asse di rotazione (rotante) su un titolare, su cui è montato il wafer. Poi la fessura viene dispensata utilizzando dispenser di sgocciolamento. C'è un wafer, quello che abbiamo chiamato, c'è un downforce di questo particolare vettore wafer. E questi diversi carrier si muovono su questo particolare pad. E durante questo, il pad ha rugosità, che lucida ulteriormente il wafer a seconda della quantità di lucidatura e rotazione, la superficie sarebbe affumicata. Quindi, più la lucidatura, più liscia sarebbe il wafer. Ma anche capire che più si fa la lucidatura; la dimensione del wafer ridurrebbe anche. Io, quando intendo per dimensione è lo spessore del wafer. Così, il wafer è montato, come potete vedere su questo aspirante titolare. E questo è come dico il setup di rotazione, che ruota in lasciapassare in senso orario, e hai questo pad, che viene mostrato in colore giallo e poi c'è una sostanza chimica. Queste sostanze chimiche sono nanomateriali di silicio, alluminio o Ce.

Ora, una volta che hai il wafer, cosa farai? Prima di iniziare qualsiasi processo, è obbligatorio fare o eseguire il passo di pulizia dei wafer. E generalmente, i passi di pulizia di riferimento sono divisi in 2 passi. Uno si chiama RCA-1 e il secondo si chiama RCA-2. Così, questo è stato sviluppato da Radio Corporation of America, ed è per questo che il nome è RCA, R for Radio, C for Corporation, A for America, quindi RCA-1 e RCA-1 e RCA-2. Così, in RCA-1, quello che facciamo è usare 24, 27% NH4OH misti con 30% H2O2 mescolati con acqua in questo rapporto 1 è a 1: 5 a 75 gradi per 10 minutes minuti. Immergiamo il wafer, questo aiuterà a rimuovere i contaminanti e il particolato, mentre RCA-2 è composto da 73% HCl è a 30percent H2O2 è a H2O nel rapporto di 1 è a 1: 6, di nuovo a 75 gradi e lo dip per 10 minutes.

Quindi, prendiamo questa sostanza chimica, immergiamo il wafer all'interno della sostanza chimica, e aiuterà a rimuovere i contaminanti metallici. Così, per eliminare i contaminanti organici e i contaminanti metallici, si utilizzano le pulizie RCA. E infine, dopo aver fatto che devi dip il rimando in HF dip. E HF dip è 49% HF è a H2O, che è in rapporto 1 è a 50. HF deep è utilizzato per rimuovere qualsiasi biossido di silicio presente sulla superficie dei wafer. Quello che succede è che il wafer di silicio c'è e perché c'è ossigeno nell'ambiente, forma un sottile strato di biossido di silicio. Questo biossido di silicio che non vogliamo. Ed è per questo che per eliminare il biossido di silicio, se divpiamo lo sforzo in HF, il biossido di silicio viene inciso perché HF è l'etchant per il biossido di silicio. HF è l'etchant per il biossido di silicio. Come è coltivato il biossido di silicio? Su un wafer di silicio quando l'ossigeno reagisce, poi forma biossido di silicio. Vedremo nelle poche slide da ora, come si fanno i processi di diossido di silicio. Prima di questo, vediamo l'importanza del silicio e come viene utilizzato per fabbricare i chip. Suonerò il video.

Video: potreste non rendervi conto, ma siamo circondati da argomentabilmente la più grande invenzione più rivoluzionaria degli ultimi 50 anni. È su televisori, stereo, orologi, auto, telefoni, semafori e praticamente ogni apparecchio della vostra cucina. In questi giorni se un dispositivo utilizza l'elettricità, probabilmente ne utilizza uno. Il minuscolo gizmo in questione è, ovviamente, il Silicon Chip. In questo strano piano futuristico, producono wafer di silicio, che sono la base per tutti i microchip moderni. Il silicio ha proprietà speciali perché è quello che si chiama semiconduttore. Il che significa che a seconda di come il suo silicio trattato può condurre o bloccare il flusso di energia elettrica. È questa proprietà che lo rende ideale per sostenere i milioni di minuscoli transistor necessari per un moderno chip informatico. Ma perché questi transistor sono così incredibilmente piccoli, la base di silicio su cui poggiano deve essere impeccabile. Ci sono voluti decenni per perfestare il processo di produzione di silicio con una struttura monocristallina perfetta. Iniziano con polisilicio grezzo o poli e sono riscaldati a oltre 2500 gradi Fahrenheit all'interno di un forno sigillato speciale, che è stato puruna con gas argon per eliminare qualsiasi aria.

Il conseguente lago di silicio fuso viene poi spalmato in un crogiolo e un cristallo di semi di silicio, all'incirca la dimensione e la forma di una matita viene abbassato mentre gira nella direzione opposta. Poiché il polisilicio fuso è consentito a raffreddare, il cristallo di semi è lento