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1.Wie man einen Einkristallwafer herstellt

Der erste Schritt ist die metallurgische Reinigung, bei der Kohlenstoff hinzugefügt und Siliziumoxid mittels Redox in Silizium mit einer Reinheit von 98 % oder mehr umgewandelt wird.Die meisten Metalle wie Eisen oder Kupfer werden auf diese Weise raffiniert, um ausreichend reines Metall zu erhalten.Allerdings reichen 98 % noch nicht für die Chipherstellung aus und es sind weitere Verbesserungen erforderlich.Daher wird zur weiteren Reinigung das Siemens-Verfahren genutzt, um das für den Halbleiterprozess benötigte hochreine Polysilizium zu erhalten.
Der nächste Schritt besteht darin, die Kristalle zu ziehen.Zunächst wird das zuvor gewonnene hochreine Polysilizium zu flüssigem Silizium eingeschmolzen.Anschließend wird ein Einkristall aus Impfsilizium mit der Flüssigkeitsoberfläche in Kontakt gebracht und unter Rotation langsam nach oben gezogen.Der Grund für die Notwendigkeit eines Einkristallkeims liegt darin, dass die Siliziumatome, genau wie bei einer Person, die sich aufstellt, so ausgerichtet werden müssen, dass diejenigen, die nach ihnen kommen, wissen, wie sie sich richtig aufstellen.Wenn schließlich die Siliziumatome die Flüssigkeitsoberfläche verlassen und sich verfestigt haben, ist die ordentlich angeordnete einkristalline Siliziumsäule fertig.
Aber was bedeuten die 8" und 12"?Er bezieht sich auf den Durchmesser der Säule, die wir herstellen, den Teil, der wie ein Bleistiftschaft aussieht, nachdem die Oberfläche behandelt und in dünne Scheiben geschnitten wurde.Was ist die Schwierigkeit bei der Herstellung großer Waffeln?Wie bereits erwähnt, ähnelt die Herstellung von Waffeln der Herstellung von Marshmallows, bei denen man sie dreht und formt, während man sie verarbeitet.Jeder, der schon einmal Marshmallows gemacht hat, weiß, dass es sehr schwierig ist, große, feste Marshmallows herzustellen, und das Gleiche gilt für den Waffelziehprozess, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit und die Temperaturkontrolle die Qualität der Waffel beeinflussen.Je größer die Größe, desto höher sind daher die Geschwindigkeits- und Temperaturanforderungen, wodurch es noch schwieriger wird, einen hochwertigen 12-Zoll-Wafer herzustellen als einen 8-Zoll-Wafer.

Zur Herstellung eines Wafers wird der Wafer dann mit einem Diamantschneider horizontal in Wafer geschnitten, die dann poliert werden, um die für die Chipherstellung benötigten Wafer zu bilden.Der nächste Schritt ist das Stapeln von Häusern oder die Chipherstellung.Wie macht man einen Chip?
2. Nachdem man sich mit Siliziumwafern vertraut gemacht hat, ist auch klar, dass die Herstellung von IC-Chips dem Bau eines Hauses aus Legosteinen gleicht, indem man sie Schicht für Schicht stapelt, um die gewünschte Form zu erhalten.Allerdings sind zum Bau eines Hauses einige Schritte erforderlich, und das Gleiche gilt für die IC-Herstellung.Welche Schritte sind bei der Herstellung eines ICs erforderlich?Im folgenden Abschnitt wird der Prozess der IC-Chip-Herstellung beschrieben.

Bevor wir beginnen, müssen wir verstehen, was ein IC-Chip ist – IC oder Integrierter Schaltkreis, wie er genannt wird, ist ein Stapel entworfener Schaltkreise, die in gestapelter Form zusammengesetzt sind.Auf diese Weise können wir die für die Verbindung der Schaltkreise erforderliche Fläche reduzieren.Das folgende Diagramm zeigt ein 3D-Diagramm einer IC-Schaltung, die wie die übereinander gestapelten Balken und Säulen eines Hauses strukturiert ist, weshalb die IC-Herstellung mit dem Bau eines Hauses verglichen wird.

Im oben gezeigten 3D-Abschnitt des IC-Chips ist der dunkelblaue Teil unten der Wafer, der im vorherigen Abschnitt eingeführt wurde.In den roten und erdfarbenen Teilen wird der IC hergestellt.

Zunächst lässt sich der rote Teil mit der Erdgeschosshalle eines Hochhauses vergleichen.Die Lobby im Erdgeschoss ist das Tor zum Gebäude, über das der Zugang erfolgt, und dient häufig eher der Verkehrskontrolle.Der Aufbau ist daher aufwändiger als bei anderen Etagen und erfordert mehr Stufen.In der IC-Schaltung ist diese Halle die Logikgatterschicht, die den wichtigsten Teil des gesamten IC darstellt und verschiedene Logikgatter kombiniert, um einen voll funktionsfähigen IC-Chip zu schaffen.

Der gelbe Teil ist wie ein normaler Boden.Im Vergleich zum Erdgeschoss ist es nicht allzu komplex und verändert sich von Stockwerk zu Stockwerk kaum.Der Zweck dieser Etage besteht darin, die Logikgatter im roten Bereich miteinander zu verbinden.Der Grund für die Notwendigkeit so vieler Schichten liegt darin, dass zu viele Schaltkreise miteinander verbunden werden müssen und wenn eine einzelne Schicht nicht alle Schaltkreise aufnehmen kann, müssen mehrere Schichten gestapelt werden, um dieses Ziel zu erreichen.In diesem Fall werden die verschiedenen Schichten nach oben und unten verbunden, um den Verkabelungsanforderungen gerecht zu werden.