الیکٹرانک اجزاء IC چپس انٹیگریٹڈ سرکٹس IC TPS74701QDRCRQ1 ایک جگہ خرید

ویفرز اور چپس کے درمیان تعلق

ویفرز کا جائزہ

ویفرز اور چپس کے درمیان تعلق کو سمجھنے کے لیے، ذیل میں ویفر اور چپ کے علم کے اہم عناصر کا ایک جائزہ ہے۔

(i) ویفر کیا ہے؟

ویفرز سلکان سیمی کنڈکٹر انٹیگریٹڈ سرکٹس کی تیاری میں استعمال ہونے والے سلیکون ویفرز ہیں، جنہیں ان کی گول شکل کی وجہ سے ویفرز کہا جاتا ہے۔ان کو سلیکون ویفرز پر پروسیس کیا جا سکتا ہے تاکہ مختلف قسم کے سرکٹ اجزاء بن سکیں اور مخصوص برقی افعال کے ساتھ مربوط سرکٹ مصنوعات بن سکیں۔ویفرز کے لیے خام مال سلیکان ہے، اور زمین کی پرت کی سطح پر سلکان ڈائی آکسائیڈ کی ناقابل ختم فراہمی ہے۔سلیکان ڈائی آکسائیڈ ایسک کو الیکٹرک آرک فرنسوں میں بہتر کیا جاتا ہے، ہائیڈروکلورک ایسڈ کے ساتھ کلورین کیا جاتا ہے اور 99.999999999999% کی پاکیزگی کے ساتھ اعلیٰ طہارت کا پولی سیلیکون تیار کرنے کے لیے کشید کیا جاتا ہے۔

(ii) ویفرز کے لیے بنیادی خام مال

سلکان کو کوارٹج ریت سے بہتر کیا جاتا ہے اور ویفرز کو عنصر سلکان سے پاک کیا جاتا ہے (99.999%)، جو پھر سلکان کی سلاخوں میں بنایا جاتا ہے جو مربوط سرکٹس کے لیے کوارٹج سیمی کنڈکٹرز کا مواد بن جاتا ہے۔

(iii) ویفر کی تیاری کا عمل

سیمی کنڈکٹر چپس بنانے کے لیے ویفرز بنیادی مواد ہیں۔سیمی کنڈکٹر انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے سب سے اہم خام مال سلکان ہے اور اس لیے یہ سلکان ویفرز سے مماثل ہے۔

سلیکون فطرت میں بڑے پیمانے پر پتھروں اور بجریوں میں سلیکیٹس یا سلکان ڈائی آکسائیڈ کی شکل میں پایا جاتا ہے۔سلیکون ویفرز کی تیاری کا خلاصہ تین بنیادی مراحل میں کیا جا سکتا ہے: سلیکون ریفائننگ اور پیوریفیکیشن، سنگل کرسٹل سلیکون گروتھ، اور ویفر کی تشکیل۔

پہلا سلیکون پیوریفیکیشن ہے، جہاں ریت اور بجری کے خام مال کو تقریباً 2000 °C کے درجہ حرارت پر اور کاربن ماخذ کی موجودگی میں الیکٹرک آرک فرنس میں ڈالا جاتا ہے۔زیادہ درجہ حرارت پر، ریت اور بجری میں کاربن اور سلکان ڈائی آکسائیڈ ایک کیمیائی عمل سے گزرتے ہیں (کاربن آکسیجن کے ساتھ مل کر سلکان کو چھوڑ کر) تقریباً 98 فیصد خالص سلکان حاصل کرنے کے لیے، جسے میٹالرجیکل گریڈ سلکان بھی کہا جاتا ہے، جو کہ نہیں ہوتا ہے۔ مائیکرو الیکٹرانک آلات کے لیے کافی خالص ہے کیونکہ سیمی کنڈکٹر مواد کی برقی خصوصیات نجاست کے ارتکاز کے لیے بہت حساس ہوتی ہیں۔اس لیے میٹالرجیکل گریڈ کے سلکان کو مزید پاک کیا جاتا ہے: پسے ہوئے میٹالرجیکل گریڈ کے سلکان کو گیسی ہائیڈروجن کلورائیڈ کے ساتھ کلورینیشن ری ایکشن کا نشانہ بنایا جاتا ہے تاکہ مائع سائلین پیدا ہو، جسے پھر کشید کیا جاتا ہے اور کیمیائی طور پر اس عمل کے ذریعے کم کیا جاتا ہے جس سے اعلیٰ طہارت والی پولی کرسٹل لائن سلکان حاصل ہوتی ہے جس کی 9999999999999999999999999999999999999999999999999999 purity ہے۔ %، جو الیکٹرانک گریڈ سلکان بن جاتا ہے۔

اس کے بعد monocrystalline سلکان کی ترقی آتی ہے، سب سے عام طریقہ جسے براہ راست کھینچنا (CZ طریقہ) کہا جاتا ہے۔جیسا کہ نیچے دیے گئے خاکے میں دکھایا گیا ہے، ہائی پیوریٹی پولی سیلیکون کو کوارٹج کروسیبل میں رکھا جاتا ہے اور باہر کے ارد گرد گریفائٹ ہیٹر کے ساتھ مسلسل گرم کیا جاتا ہے، درجہ حرارت کو تقریباً 1400 °C پر برقرار رکھا جاتا ہے۔بھٹی میں گیس عام طور پر غیر فعال ہوتی ہے، جس سے پولی سیلیکون غیر مطلوبہ کیمیائی رد عمل پیدا کیے بغیر پگھل جاتا ہے۔سنگل کرسٹل بنانے کے لیے، کرسٹل کی سمت بندی کو بھی کنٹرول کیا جاتا ہے: کروسیبل کو پولی سیلیکون پگھلنے کے ساتھ گھمایا جاتا ہے، اس میں ایک سیڈ کرسٹل ڈوبا جاتا ہے، اور ایک ڈرائنگ راڈ کو مخالف سمت میں لے جایا جاتا ہے جبکہ اسے آہستہ آہستہ اور عمودی طور پر اوپر کی طرف کھینچتا ہے۔ سلکان پگھل.پگھلا ہوا پولی سیلیکون بیج کرسٹل کے نیچے چپک جاتا ہے اور بیج کرسٹل کی جالی ترتیب کی سمت میں اوپر کی طرف بڑھتا ہے۔