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芯片用的硅是怎么提炼的?硅怎么做成芯片

作者:五金加工
文章来源:本站

  芯片用的硅是通过冶炼沙子来提取的。1.硅是地球上稀有的元素,提取成本较高,需要利用天然矿产或者冶炼沙子来获得。 2.在芯片制造过程中,硅是其最为基础的材料之一,需要经过熔炼、拉丝、切割等多个复杂的步骤才能制成芯片。 3.硅作为芯片制造的关键材料,是现代电子行业必不可少的一部分,更好的硅提取技术将极大地影响到芯片制造技术的进步。

  芯片用的硅是通过提炼硅石得到的。硅石是地球上含有比较丰富的硅的矿石。而硅石中的硅含量通常只有50%左右,需要经过一系列的提纯过程,才能得到电子级纯度的硅。

  通常,制备芯片要使用电子级硅,要经过以下主要步骤:

  1. 硅石的提炼:通过高温熔炼硅石,去除其中的杂质。

  2. 制备晶体:将纯度较高的硅石放入石英坩埚中,加热到高温,将其中的硅石融化。然后将多晶硅通过单晶制备技术制备出单晶硅晶体棒。

  3. 电子级硅加工:把晶体棒切成薄片,然后用一系列的化学方法进行净化和加工,例如酸蚀、浸泡、蒸馏、过滤等,从而获得电子级纯度的硅。

  4. 制备芯片:最后,将电子级硅晶片进行微细的加工和沉积,形成晶体管、电容器、电阻器等基本元件,组成芯片。

  以上是肉眼不可见的过程,但在制造芯片过程中至关重要。

  芯片用的硅是通过化学纯化的方法提炼的。1,硅是地壳中普遍存在的元素之一,但自然界中的硅杂质较多,只有经过化学纯化才能达到芯片制造的要求。2,化学纯化的方法一般采用氧化、还原、卤化等步骤进行,这样可以去除杂质并提高硅的纯度,从而达到芯片制造的高要求。3,此外,还有一些电子级硅单晶生长方法,比如Czochralski法、画线法等等,也是提高硅质量的重要手段。

  芯片制造中使用的硅材料通常是通过以下步骤从硅矿石中提取和提炼而来:

  原料准备:首先,从自然界中获取硅的主要来源,如硅矿石(二氧化硅)或石英。硅矿石是一种硅和氧的化合物,需要经过粉碎和磨碎等步骤,以准备提炼过程。

  冶炼过程:将经过准备的硅矿石与还原剂(通常是木炭或煤)混合,并放入高温炉中进行冶炼。在高温下,还原剂与硅矿石反应,使硅与氧分离,生成纯度较低的冶金硅。

  清洗和精炼:冶金硅通常包含杂质,因此需要经过进一步的清洗和精炼过程来提高纯度。这些步骤包括化学处理、蒸馏、氧化和还原等。

  晶体生长:在纯化的硅中,制备单晶硅。一种常用的方法是通过将纯化的硅溶液放置在晶体种子上,然后逐渐提升温度,使溶液中的硅逐渐结晶形成大尺寸的硅单晶。

  切割和加工:硅单晶通过切割成薄片,通常称为晶圆。晶圆上进行进一步的加工和制造步骤,包括光刻、沉积、蚀刻、离子注入和金属沉积等,以形成芯片的电路结构和组件。

  这是一个简化的概述,芯片制造中硅材料的提炼和加工过程实际上更加复杂和精细。这些步骤的目标是获得高纯度、晶格结构良好的硅材料,以用于芯片制造中的电子器件制备。

  硅是一种非金属元素,通常从矿物硅石中提取。提取硅的过程通常包括以下步骤:

  1. 采矿和粉碎:硅石被挖掘并运到加工厂进行粉碎,使其成为能够处理的粉末状态。

  2. 酸洗:将粉末用酸洗去除不纯物质。

  3. 炉炼:将粉末放入特殊的高温炉中,在高温下加热至硅石熔化并将其分离出来。

  4. 熔融硅转化:将硅转化为单晶硅,即通过让熔融硅逐渐降温形成一块完整、单一的晶体。

  5. 切片和加工:将单晶硅切成薄片并进行加工,使其成为半导体芯片的基础材料。

  以上步骤是提取硅的一般方法,具体的步骤可能会因厂商和产品的不同而有所改变。

  在单晶硅炉里进行提纯。

  首先把砂子提纯,然后和碱也就是碳酸钠高温起反应生成碳化硅,然后再和氧气燃烧就可以得到纯净的硅。

  

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