硅砂是如何變成硅晶體的？

硅砂被開采

芯片制造商從采石中獲得硅砂或二氧化硅。接下來，他們將其與碳混合并將其加熱到超過 2,000°C 的溫度以去除氧氣。當硅砂在電弧爐內(nèi)時，碳與氧氣發(fā)生反應并變成二氧化碳。加熱過程完成后，留在爐底的純硅用氧氣處理以消除鈣或鋁。去除這些雜質(zhì)會產(chǎn)生純度高達 99% 的冶金級硅。由于它的純度不足以滿足微型微處理器的必要要求，因此將冶金級硅研磨成細粉。接下來，在將氯化氫加熱到 300°C 之前添加氯化氫，以產(chǎn)生液體硅化合物，這也是眾所周知的作為三氯硅烷。在三氯硅烷在氫氣中蒸發(fā)之前，通過分餾進一步去除不需要的元素，包括鐵、鋁、磷和硼。最后，電子級硅由電加熱的超純硅棒收集。

水晶制成

由于電子級硅具有多晶結構，它仍然不是完美的。為了改變它的結構，它必須經(jīng)過 Czochralski 工藝，該工藝包括在石英坩堝中熔化硅晶體。接下來，將一個小的硅晶體浸入熔融的硅中并拉出，同時它不斷地以相反的方向旋轉坩堝的旋轉。這個過程產(chǎn)生了一個由一種稱為晶錠的硅晶體制成的棒。晶錠被切成薄片。