Почему чипсы квадратные, а вафли круглые?

В общественном представлении пластина представляет собой тонкую круглую кремниевую пластину высокой чистоты, и на этой кремниевой пластине высокой чистоты можно обрабатывать различные структуры компонентов схемы, так что она становится интегральной схемой с определенными электрическими функциями. . Плотно упакованные компоненты аккуратно размещены на монокристаллическом кремниевом материале, который имеет упорядоченную и квадратную форму. Видно, что в практических приложениях пластины до сих пор разрезаются на квадраты.

Почему кремниевые пластины делаются круглыми? Почему это «вафля», а не «хрустальный квадрат»? Почему во внешнем кольце некоторых пластин нет чипа, а некоторые схемы пластины проложены по всей пластине, и во внешнем кольце пластины будут неполные чипы? Друзья, знакомые с процессом производства полупроводников, знают, что до того, как чип будет разрезан и упакован, весь производственный процесс выполняется на пластине. Но все чипы, которые мы видим, квадратные, а когда вы делаете чип на круглой пластине, всегда остаются некоторые неиспользуемые области. Так почему бы не использовать квадратные пластины для повышения эффективности использования? Поскольку пластины (первоначально кремниевые пластины) вырезаются из цилиндрических кремниевых стержней, поперечное сечение может быть только круглым.

Пластины лучше подходят для изготовления чипсов, чем «хрустальные квадратики».

Производство кремниевых пластин можно разделить на три основных этапа: рафинирование и очистка кремния, выращивание монокристаллического кремния, формование пластин.

Первый – это очистка и плавка кварцевого песка. На этом этапе поликремний в основном получают посредством ряда мер, таких как растворение, очистка и дистилляция.

Далее идет процесс выращивания монокристаллического кремния. Это рост монокристаллического кремния из расплава кремния. Поликремний высокой чистоты помещают в кварцевый тигель и нагревают при высоких температурах в защитной атмосфере для его плавления. Слиток монокристаллического кремния большого диаметра можно вытянуть вертикально, используя небольшой затравочный кристалл, медленно поднимающийся из вращающегося расплава.

Последний этап – формование вафель. Слиток монокристаллического кремния обычно имеет цилиндрическую форму диаметром от 3 до более 10 дюймов. После того, как слитки кремния нарезаются и полируются, получается пластина монокристаллического кремния, также известная как пластина.

В настоящее время метод Чохралазы является наиболее распространенным методом выращивания пластин, помимо метода Чохралазы, широко используемым методом является также зонная плавка. В целом стержень монокристаллического кремния имеет цилиндрическую форму, а пластина монокристаллического кремния, полученная этим методом, имеет круглую форму. Фактически, кремниевый стержень можно разрезать на кубовидную форму перед нарезкой, так что «кристаллический квадрат» можно получить непосредственно при последующей нарезке. Но кремниевые стержни, используемые для изготовления чипов, этого не делают по нескольким причинам:

Во-первых, круглый больше подходит для покрытия фоторезистом. кроме того, из-за существования краевых напряжений структурная прочность круглых пластин также выше, чем у квадратных пластин. Кремниевая пластина должна пройти несколько фотолитов, травлений, химического измельчения и других процессов, прежде чем станет пластиной, и пластина будет накапливать больше напряжений во внешнем кольце. Таким образом, острый угол квадрата приведет к концентрации краевого напряжения, которое легко повредить в производственном процессе и влияет на общий выход продукции.

В целом круглые пластины более удобны для производства чипов и имеют более высокий выход продукции. Если пластины, из которых делают чипсы, неудобно делать квадратными, почему чипы нельзя сделать круглыми?

Круглые чипсы сделать сложнее

После нанесения покрытия на кремниевую пластину, литографии, травления, инъекции ионов и других этапов будет изготовлен чип, но в это время чип все еще находится на пластине «длинно», и его необходимо разрезать, чтобы он стал отдельным чипом.

Квадратную стружку можно отрезать всего несколькими надрезами. Круглые щепки, боюсь, на резку уйдет в несколько раз больше времени, чем квадратные. Самое главное, что круглые чипы не решают проблему нерациональной площади кремния.

На самом деле, экономия площади пластины всегда является важным вопросом. Чем больше чипов можно произвести на пластине, тем выше эффективность производства и тем ниже стоимость одного чипа. В настоящее время лучший способ решить проблему эффективности производства — это увеличить площадь пластины, что является знакомым расчетом.

Квадратная фотоэлектрическая кремниевая пластина

Помимо производства чипов, кремниевые пластины также являются чрезвычайно важной частью фотоэлектрической области.

Структура солнечной панели (ячейка кремниевая)

Ранняя стадия процесса подготовки фотоэлектрического монокристаллического кремния такая же, как и у чипа монокристаллического кремния, причина квадрата также очень проста: если фотоэлектрический элемент круглый, в нескольких элементах, расположенных в середине солнечной панели, появятся зазоры, снижение общего коэффициента конверсии. По сравнению с чипами требования к чистоте кремния для производства фотоэлектрических панелей немного ниже, а стандарт чистоты должен составлять всего 99,9999%, что не может достигать 99,9999999% производства чипов.

***ПОДВЕДЕМ ИТОГ***

Почему фишки квадратные? Круглые чипы сложно резать, последующий этап упаковки неудобно контролировать, и самое главное, круглые чипы не могут решить проблему нерациональной площади пластины. Почему вафли круглые? В процессе производства чипов круглые пластины удобнее производить из-за механических факторов, выход продукции выше, кремниевый стержень естественно цилиндрический, а пластина естественно круглая. Однако в фотоэлектрической области квадратная кремниевая пластина не занимает места, когда батарея упакована, поэтому фотоэлектрическая кремниевая пластина имеет квадратную форму.

Fountyl Technologies PTE Ltd специализируется на производстве полупроводников, основная продукция включает в себя: штыревой патрон, пористый керамический патрон, керамический концевой эффектор, керамическую квадратную балку, керамический шпиндель, добро пожаловать к контакту и переговорам！