半导体用硅制造

制造半导体涉及到物理、化学、电学、电子学、冶金学等原理的结合。硅在这个行业中被广泛使用，因为它是最适合制造集成元件(电路)的元素，比如晶体管;主要原因是它的特性是很容易在所述组件周围形成氧化层。

硅(Si)是地壳中第二常见的元素，通常存在于二氧化硅(SiO)中₂)，也被称为硅砂。然而，要获得冶金级的硅，需要通过电弧炉的碳还原来从这种化合物中释放出来:

SiO.₂+ C→CO₂+ SI.

由此产生的硅等级可以用于钢变压器，但对半导体工业来说还不够纯。为了解决这个问题，硅被转化为它的氯(SiCl₄或sihcl._3.)，然后再经过分馏过程。为了进一步得到超纯硅，可以采取两种不同的方法:

• 用超纯锌或超纯镁还原样品;或
• 氢气热多晶硅棒加热器热分解。

然而，用于生产用于电子和/或光学材料工业的散装单（Si）晶体的最重要方法是Czochralski方法（CZ）。

图1所示。直拉法的步骤。

Cz法允许位错生长，其中自由硅晶体(直径300毫米)生产用于工业用途。在通过Cz晶体生长过程中，时间相关的电磁场控制半导体制造中导电熔体的流动。

另一方面，如果将要生长的材料在其熔点处有较高的分压成分，可以采用改进的Cz法，即液体封装直拉尔斯基法(LEC)。

图2。液体封装直拉斯基(LEC)方法。

LEC法用于生长GaAs、GaP、InP、PbSe、PbTe等半导体化合物。

在这个时代，半导体用于纳米技术的进步已经增加，使其有可能实现硅的纯度用于其生产，高达99.999999999% !

参考：

1. anon。（2020）.半导体制造技术|固态设备理论|电子教科书。从2020年12月13日检索，来自https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semicondentors/chpt-2/semiconductor-manufacturing-techniques/
2. ANSI。（2020）.其他半导体标准。从https://webstore.ansi.org/Industry/semicondsors/other检索到2020年12月13日
3. 洁净室和ISO分类。（2020）.2020年12月13日，从https://www.americancleanrooms.com/cleanroom-classifications/获得
4. czochralski流程 - 概述|Sciencedirect主题。（2020）.从2020年12月13日检索，来自https://www.scienceRect.com/topics/chemistry/czochralski-process

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