Silīcija mikroshēma



Silīcija vafele

TO silīcija mikroshēma ir integrētā shēma galvenokārt izgatavots no silīcija. Silīcijs ir viena no izplatītākajām vielām, ko izmanto datoru mikroshēmu izstrādē. Attēlā redzams silīcija vafeles piemērs ar vairākām atsevišķām silīcija mikroshēmām.



Pasākumi, kā silīcijs tiek veidots mikroshēmās

  1. Silīcijs tiek veidots tīros silīcija kristālos, izmantojot Čohralska metodi, kas izmanto elektriskās loka krāsnis, lai izejvielas (galvenokārt kvarca iežu) pārveidotu par metalurģiskā līmeņa silīciju.
  2. Lai palīdzētu samazināt jebkādus piemaisījumus, silīciju pārvērš šķidrumā, destilē un pēc tam atkal veido stieņos.
  3. Pēc tam stieņi vai poli silīcija tiek sadalīti gabalos un ievietoti speciālā krāsnī, kas tiek iztukšota ar argona gāzi, lai novērstu jebkādu gaisu. Krāsns kūst gabalus, kad tie tiek sasildīti virs 2500 ° Fārenheita.
  4. Pēc gabalu izkusšanas izkausētais silīcijs tiek vērpts tīģelī, kamēr izkausētajā silīcijā tiek ievietots mazs sēklu kristāls.
  5. Turpinot vērpšanu un atdzesēšanu, sēklas lēnām tiek izvilktas no izkausētā silīcija, iegūstot vienu lielu kristālu. Bieži sver vairāk nekā vairākus simtus mārciņu.
  6. Pēc tam lielos silīcija kristālus pārbauda un ar rentgena stariem pārbauda, ​​vai tie ir tīri.
  7. Ja kristāls ir tīrs, to sagriež plānās šķēlītēs, kuras sauc par vafelēm, kā tas ir parādīts šajā lapā.
  8. Pēc sagriešanas katra plāksne tiek buferēta, lai noņemtu visus piemaisījumus, kas varētu būt radušies, sagriežot šķēlēs.
  9. Kad visa buferizācija ir pabeigta, vafeles ievieto mašīnā, kas kodina silīciju ar ķēdes konstrukciju. Šie modeļi ir iegravēti, izmantojot procesu, ko sauc par fotolitogrāfiju.
  10. Fotolitogrāfija darbojas, vispirms pārklājot vafeļu, izmantojot fotojūtīgas ķīmiskas vielas, kas sacietē, pakļaujoties UV gaismai, un pēc tam vafeles pakļaujot mikroshēmas dizaina slānim, izmantojot UV gaismu.
  11. Pēc iedarbības atlikušās fotojūtīgās ķīmiskās vielas tiek izskalotas, atstājot tikai mikroshēmas dizainu. Pēc ķīmisko vielu mazgāšanas slāni var pagatavot, spridzināt ar jonizētu plazmu vai mazgāt metālos. Katram mikroshēmas dizainam ir vairāki slāņi, tāpēc fotolitogrāfijas darbības tiek atkārtotas vairākas reizes katram slānim, līdz tās ir pabeigtas.
  12. Visbeidzot, katra silīcija mikroshēma tiek sagriezta no vafeles.