실리콘 금속 덩어리는 반도체에 어떻게 사용됩니까?

이봐! 실리콘 금속 덩어리의 공급 업체로서, 나는이 재료가 반도체 산업에서 어떻게 중요한 역할을하는지 직접 보았습니다. 이 블로그에서는 Silicon Metal Lump가 반도체에서 어떻게 사용되는지 분해 할 것입니다.

실리콘 금속 덩어리는 무엇입니까?

반도체에서 사용하기 전에 실리콘 금속 덩어리가 무엇인지 빨리 살펴 보겠습니다. 전기 아크로에서 탄소로 실리카 모래를 줄임으로써 생산되는 실리콘의 형태입니다. 결과는 실리콘 함량이 높은 단단하고 부서지기 쉬운 금속, 일반적으로 약 98% 이상입니다. 이 순도는 광범위한 응용 분야, 특히 반도체 필드에 이상적입니다.

반도체의 기초

실리콘은 반도체 산업의 중추입니다. 왜? 글쎄, 그것은이 역할에 완벽하게 만드는 몇 가지 독특한 속성을 가지고 있습니다. 우선, 실리콘은 반도체 자체입니다. 즉, 특정 조건 하에서 전기를 전도 할 수는 있지만 구리와 같은 순수한 도체는 아닙니다. 이 특성을 통해 반도체는 전자 장치의 흐름을 제어 할 수 있으므로 전자 장치가 작동하는 데 필수적입니다.

실리콘 금속 덩어리는 대부분의 반도체 제조 공정의 출발점입니다. 덩어리의 고 순도 실리콘은 실리콘 웨이퍼를 만드는 데 사용되는 단일 결정 실리콘을 만들기 위해 더욱 세련됩니다. 이 웨이퍼는 컴퓨터의 마이크로 프로세서에서 스마트 폰의 칩에 이르기까지 거의 모든 반도체 장치의 빌딩 블록입니다.

정제 과정

실리콘 금속 덩어리가 있으면 정제 과정이 시작됩니다. 첫 번째 단계는 일반적으로 실리콘을 Trichlorosilane (Sihcl₃)과 같은 기체 화합물로 변환하는 것입니다. 이것은 실리콘을 염화수소 가스와 반응하여 수행됩니다. 이어서, 기체 화합물은 일련의 증류 단계를 통해 정제되어 임의의 불순물을 제거한다.

정제 후, 트리클로로 실란은 가열 된 막대에 고 순도 실리콘을 침착시키기 위해 분해된다. 이 과정을 화학 증기 증착 (CVD)이라고합니다. 결과는 다결정 실리콘 막대가 있으며, 그 후 단일 - 크리스탈 실리콘을 생성하기 위해 추가로 처리됩니다.

단일 - 크리스탈 실리콘 생성

단일 - 결정 실리콘은 균일 한 원자 구조를 갖기 때문에 반도체 응용에 중요합니다. 이 균일 성은 반도체 장치에서 전기 특성을 더 잘 제어하고 적은 결함을 제어 할 수있게합니다.

다결정 실리콘으로부터 단일 결정 실리콘을 생성하는 가장 일반적인 방법 중 하나는 Czochralski 공정입니다. 이 과정에서, 작은 종자 결정은 정제 된 실리콘의 용융 풀에 담그다. 종자 크리스탈이 천천히 꺼내면서 실리콘은 그 주위를 굳히고 크고 단일 결정 잉곳을 형성합니다.

실리콘 웨이퍼 만들기

단일 - 크리스탈 실리콘 잉곳이 형성되면 다이아몬드 톱을 사용하여 얇은 웨이퍼로 얇게 썬다. 그런 다음이 웨이퍼는 거울로 연마됩니다. 마감 처리는 추가 처리를위한 매끄러운 표면을 보장합니다.

웨이퍼의 크기는 수년에 걸쳐 증가하고 있습니다. 현재 300 밀리미터 (12 인치) 웨이퍼는 일반적으로 반도체 산업에서 사용됩니다. 더 큰 웨이퍼를 사용하면 단일 웨이퍼에서 더 많은 칩을 생산할 수 있으므로 칩 당 비용이 줄어 듭니다.

반도체 장치 제조

실리콘 웨이퍼가 있었으므로 이제 반도체 장치를 만들기 시작합니다. 여기에는 포토 리소그래피, 에칭, 도핑 및 증착을 포함한 일련의 복잡한 프로세스가 포함됩니다.

포토 리소그래피는 웨이퍼 패턴에 사용됩니다. 포토 레지스트 (photoresist)라는 감광성 재료가 웨이퍼에 적용된 다음 원하는 회로 패턴이있는 마스크를 그 위에 배치합니다. 그런 다음 웨이퍼는 빛에 노출되어 노출 된 지역에서 광자 주의자를 강화시킵니다. 그런 다음 고지되지 않은 포토 레지스트가 제거되어 웨이퍼의 패턴을 남깁니다.

에칭은 포토 레지스트가 제거 된 영역에서 실리콘을 제거하는 데 사용되어 웨이퍼의 트렌치 및 기타 기능을 만듭니다. 도핑은 전기 특성을 변화시키기 위해 실리콘에 불순물을 추가하는 과정입니다. 예를 들어, 붕소를 추가하면 AP -Type Semiconductor가 생성되고 인을 추가하면 N- 유형의 반도체가 생성됩니다.

증착은 금속 및 절연체와 같은 다른 재료의 층을 웨이퍼에 추가하는 데 사용됩니다. 이 층은 전기 연결을 생성하고 회로의 다른 부분을 절연하는 데 사용됩니다.

반도체의 다른 형태의 실리콘

실리콘 금속 덩어리 외에도 반도체 산업에서도 다른 형태의 실리콘이 사용됩니다. 예를 들어,실리콘 연탄다른 폼 팩터가 필요한 일부 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 실리콘 연탄은 경우에 따라 다루고 운반하기가 더 쉽고 특정 용융 및 정제 공정에도 사용할 수 있습니다.

실리콘 카바이드 금속또 다른 중요한 자료입니다. 높은 열전도율 및 높은 분해 전압과 같은 고유 한 특성이있어 고력 및 고온 응용 분야에 적합합니다.

실리콘 금속 가루특정 유형의 얇은 필름 트랜지스터의 생산과 같은 일부 특수 반도체 제조 공정에서 사용할 수 있습니다.

반도체에서 실리콘의 미래

더 작고, 빠르고, 더 많은 에너지 - 효율적인 반도체 장치에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, 실리콘의 역할은 더욱 중요해질 것입니다. 연구원들은 새로운 제조 기술 및 재료를 사용하는 것과 같은 실리콘 기반 반도체의 성능을 향상시키는 방법을 지속적으로 찾고 있습니다.

그러나 도전도 있습니다. 반도체 장치의 크기가 계속 줄어들면서 전기 특성을 제어하고 결함을 줄이기가 더 어려워집니다. 이것은 고도의 순도 실리콘 금속 덩어리가 제조 공정의 깨끗한 출발점을 제공하기 때문에 더욱 중요 해지는 곳입니다.

실리콘 금속 덩어리를 선택하는 이유는 무엇입니까?

반도체 산업에 있다면 순도의 신뢰할 수있는 신뢰할 수있는 공급원을 갖는 것이 얼마나 중요한지 알고 있습니다. 실리콘 금속 덩어리는 최신 기술과 엄격한 품질 관리 조치를 사용하여 생산됩니다. 우리는 우리의 제품에 실리콘 함량이 높고 불순물 수준이 낮으므로 반도체 제조에 필수적입니다.

실리콘 웨이퍼를 만들거나 새로운 반도체 장치를 개발하든 실리콘 금속 덩어리는 필요한 기초를 제공 할 수 있습니다. 우리는 우수한 고객 서비스와 적시 배송을 제공하기 위해 노력하므로 핵심 비즈니스에 집중할 수 있습니다.

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참조

• SZE, SM, & NG, KK (2007). 반도체 장치의 물리학. 와일리.
• Pierret, RF (1996). 고급 반도체 기초. 애디슨 - 웨슬리.