CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SILIC VÀ PHIẾN SILIC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT *******

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÔ CƠ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SILIC VÀ PHIẾN SILIC DÙNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ Giáo viên giảng dạy :

Nguyễn Kim Thanh

Nhóm

9

:

Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Anh Sơn Lưu Thị Sáu Bùi Thị Sự Đinh Thị Tâm

Hà Nội, tháng 4 năm 2017

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA HÓA LÝ KỸ THUẬT

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

*******

m /+

D

ạy

TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÔ CƠ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

gl

e.

co

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SILIC VÀ PHIẾN SILIC DÙNG TRONG

Nguyễn Kim Thanh

Nhóm

9

G

oo

Giáo viên giảng dạy : :

Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Anh Sơn Lưu Thị Sáu Bùi Thị Sự Đinh Thị Tâm

Hà Nội, tháng 4 năm 2017

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SILIC VÀ PHIẾN SILIC .......................... 1 1.1. Đại cương về Silic ................................................................................ 1 1.1.1. Giới thiệu về Silic ......................................................................... 1 1.1.2. Tính chất vật lý.............................................................................. 2 1.1.3. Tính chất hóa học .......................................................................... 3 1.1.4. Sự tồn tại của Silic ........................................................................ 3 1.2. Đại cương về phiến silic ...................................................................... 4

hơ

n

1.2.1. Giới thiệu về phiến silic ................................................................ 4 1.2.2. Tính chất của phiến silic ............................................................... 5

N

CHƯƠNG II: SẢN XUẤT SILIC .................................................................. 8

Q uy

2.1. Phương pháp bằng phương pháp carbothermic ................................... 8 Phương pháp vật lý ............................................................................... 10

m

Phương pháp hóa học ............................................................................ 10

ạy

Kè

2.2. Một số phương pháp sản xuất silic khác ............................................ 11 CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHIẾN SI (SI WAFER) SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ......................................................... 13

D

3.1. Các khái niệm cơ bản: ........................................................................ 13

m /+

3.2. Sơ đồ công nghệ ................................................................................. 14 3.2.1. Cơ sở lý thuyết chung: ................................................................ 14

co

3.2.2. Sản xuất phiến si (si wafer) ......................................................... 16

gl

e.

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng: ....................................................................... 17 CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG ......................................................................... 18

oo

4.1. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SILIC .................................................. 18 4.2. Ứng dụng của phiến silic ................................................................... 19

G

4.2.1. Giới thiệu về công nghệ sản xuất vi mạch .................................. 19 4.2.2. Công nghệ vi điện tử từ phiến silic đến chip thành phẩm .......... 20

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN ........................................................................... 25

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SILIC VÀ PHIẾN SILIC 1.1. Đại cương về Silic 1.1.1. Giới thiệu về Silic Silic là một trong những nguyên tố phổ biến nhất trong vỏ trái đất và chiếm 27% phần vỏ trái đất, đứng thứ 2 sau Oxy về độ phổ biến. Trong tự nhiên Silic có 3 đồng vị:

28

Si(92, 27%) , 29Si(4,68%) ,

30

Si(3,05%)

Silic được sử dụng rộng rãi trong công nghệ luyện kim và kỹ thuật bán

hơ

n

dẫn. Trong thiên nhiên ta chỉ gặp Silic dưới dạng hợp chất: silic dioxit ( SiO2 ) và

N

dưới dạng muối của acid silicic (silicate). Phổ biến nhất là aluminosilicate. Ứng

Q uy

với loại này là các khoáng đá fenspat, mica, caolanh, v.v…Ngoài ra, silic còn có

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

trong thành phần các chất hữu cơ.

gl

Silic là nguyên tố rất có ích, là cực kỳ cần thiết trong nhiều ngành công

oo

nghiệp. Điôxít silic trong dạng cát và đất sét là thành phần quan trọng trong chế

G

tạo bê tông và gạch cũng như trong sản xuất xi măng Portland. Silic là nguyên tố rất quan trọng cho thực vật và động vật. Silica dạng nhị nguyên tử phân lập từ nước để tạo ra lớp vỏ bảo vệ tế bào. Các ứng dụng khác có: + Gốm/men sứ - Là vật liệu chịu lửa sử dụng trong sản xuất các vật liệu chịu lửa và các silicat của nó được sử dụng trong sản xuất men sứ và đồ gốm. + Thép - Silic là thành phần quan trọng trong một số loại thép.

1 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

+ Đồng thau - Phần lớn đồng thau được sản xuất có chứa hợp kim của đồng với silic. + Thủy tinh - Silica từ cát là thành phần cơ bản của thủy tinh. Thủy tinh có thể sản xuất thành nhiều chủng loại đồ vật với những thuộc tính lý học khác nhau. Silica được sử dụng như vật liệu cơ bản trong sản xuất kính cửa sổ, đồ chứa (chai lọ), và sứ cách điện cũng như nhiều đồ vật có ích khác. + Giấy nhám - Cacbua silic là một trong những vật liệu mài mòn quan

hơ

+ Vật liệu bán dẫn - Silic siêu tinh khiết có thể trộn

n

trọng nhất.

N

thêm asen, bo, gali hay phốtpho sđể làm silic dẫn điện tốt hơn trong

Q uy

các transistor, pin mặt trời hay các thiết bị bán dẫn khác được sử dụng trong công nghiệp điện tử và các ứng dụng kỹ thuật cao (hi-tech) khác.

m

Nói chung, silic chiếm lượng nhỏ trong cơ thể sinh vật. Tuy nhiên với tia (radiolaria) và bọt biển.

m /+

D

1.1.2. Tính chất vật lý

ạy

Kè

một số sinh vật biển có tích tụ một lượng lớn silic, như là tảo cát (diatom), trùng

Silic tinh khiết ở dạng tinh thể hình lập phương có cấu trúc tương tự như

co

kim cương. Trong mạng tinh thể đó mỗi nguyên tử silic liên kết với 4 nguyên tử

e.

silic khác tạo bao quanh kiểu hình tứ diện đều. Độ dài của liên kết Si-Si là 2,34 0

gl

A . Giống với kim cương, silic tinh thể cũng cứng (có độ cứng bằng 7) , rất khó

oo

nóng chảy và khó sôi ( nhiệt độ nóng chảy là: 1428℃, nhiệt độ sôi là: 3280℃)

G

và có tỉ khối là 2,33. Trong tinh thể có một phần nào đó sự không dịch chỗ của liên kết nên silic có màu xám, có ánh kim và là chất bán dẫn( E  1,12eV ). Silic bán đẫn chịu được nhiệt độ cao (250℃)

2 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

hơ

n

1.1.3. Tính chất hóa học

N

Silic tinh thể khá trơ về phương diện hóa học khi ở nhiệt độ thấp, nó

Q uy

không phản ứng với hầu hết các đơn chất và hợp chất trừ Flo.

m

Si  2F2  SiF4

Kè

Ở nhiệt độ cao, silic tham gia phản ứng và thể hiện trước hết là tính khử .

ạy

Chẳng hạn, ở 400℃ nó bị clo ôxy hóa, 600℃ nó bị oxy ôxy hóa; với nitơ chỉ tác

D

dụng khi đạt 1000℃; còn với cacbon ở 2000℃ tạo thành Si3 N 4 và SiC .

m /+

Silic bị thụ động hóa trong acid, chỉ tan trong HNO3 + HF.

3Si  4HNO3  18HF  3H 2 SiF6  4 NO  8H 2O

co

Tan mãnh liệt trong kiềm giải phóng hidro.

gl

e.

Si  H 2O  2KOH  K2 SiO3  2H 2

oo

Ở khoảng nhiệt độ 800-900℃, silic có tác dụng với một số kim loại như

G

magie, canxi, sắt, platin, đồng tạo thành silixua.

2Mg  Si  Mg2 Si

1.1.4. Sự tồn tại của Silic Silic suất hiện ở dạng oxit trong thạch anh, cát và kết hợp với các kim loại ở dạng phức trong silicate đặc biệt là đá macma. Sự phân hủy silicate là một quá trình phức tạp , nói chung là sự thủy phân các muối của silic trong thành phần khoáng đá. Kết quả là khoáng sét được hình thành và silic được giải phóng 3 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

vào môi trường nước tự nhiên dưới dạng keo , polymer, acid silicic hoặc ion silicate và hòa tan vào dòng chảy sau đó đổ ra biển.

Trong nước silic chủ yếu bắt nguồn từ các loại đá, các loại tảo vỏ, tảo silic, trùng tia, trùng roi silic… tiêu thụ trực tiếp silic hòa tan và tạo thành cấu trúc màng tế bào trong thời gian rất ngắn (vài giờ hoặc vài ngày) ở dạng silic vô định hình. Dạng silic vô định hình này được tái tuần hoàn rất nhanh vào các cột nước trong quá trình phân hủy xác thủy sinh vật tiêu thụ silic.

n

Silic tồn tại trong nước theo các dạng dưới đây:

hơ

 HSiO3

N

 SiO32

Q uy

 Si (OH )62  H 4 SiO4

Kè

m

 SiO2

ạy

Sự hiện diện của silic hòa tan phụ thuộc vào độ pH bởi vì silic chỉ tan ít

D

trong độ pH thông thường từ 6-8. Acid silicic ( H 4 SiO4 ) là dạng hợp chất hóa học

m /+

của silic hòa tan trong nước biển. Nồng độ silic hòa tan là chỉ thị(valuable tracer) của sự chuyển khối nước hoặc quá trình hỗn hợp.

co

Nồng độ silic trong nước tự nhiên nằm trong khoảng từ 1-30mg/L, khi

e.

nồng độ silic tang đên 100mg/L thì môi trường trở nên bất thường. Tuy nhiên có

gl

thể tìm thấy nồng độ silic lên đến 1000mg/L trong nước lợ, nước mặn, đặc biệt

oo

là nhiệt dịch (geothermal waters) liên quan đến hoạt động núi lửa.

G

Hàm lượng silic trong nước biển biến thiên trong khoảng 0-0,62mg/L,

nồng độ silic trong nước sông nói chung cao gấp 15 lần so với nước biển bề mặt.

Nước thải sinh hoạt cũng chứa một lượng lớn silic do con người sử dụng một số loại chất có chứa silic trong quá trình tẩy rửa, làm mềm vải.

1.2. Đại cương về phiến silic 1.2.1. Giới thiệu về phiến silic

4 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Phiến silic, hay còn gọi là lát mỏng hay lớp nền, là một miếng mỏng chất bán dẫn như silic tinh thể. Nó được sử dụng trong các thiết bị điện tử để chế tạo các mạch tích hợp và trong quang điện để chế tạo pin mặt trời truyền thống.

Phiến silic đóng vai trò như chất nền trong các thiết bị vi điện tử được xây dựng bên trong và bên trên bề mặt của phiến silic, nó trải qua nhiều bước chế tạo vi mô như pha tạp, cấy ion, khắc, lắng đọng các vật liệu khác nhau và tạo mẫu.

Cuối cùng các vi mạng đơn lẻ được tách ra và đóng gói.

n

Phiến silic được hình thành với độ tinh khiết cao (99,999999%), hầu như

hơ

không có khuyết tật vật liệu silic tinh thể. Một quy trình hình thành các tấm tinh

N

thể được gọi là Czochralski được

Q uy

phát minh bởi nhà hóa học người Ba Lan:Jan Czochralski. Trong quá

ạy

được hình thành bằng các kéo một

Kè

tinh khiết cao bán dẫn đơn tinh thể

m

trình này một phôi hình trụ có độ

D

mầm tinh thể từ lượng nẫu chảy. Sau

m /+

đó được cắt lát bằng máy cưa đĩa và đánh bóng hình thành tấm bán dẫn.

Phiến silic được đánh bóng bằng acid yếu để loại bỏ các hạt không mong

co

muốn hoặc sửa chữa hư hỏng gây ra trong quá trình cưa . khi sử dụng cho các tế

e.

bào năng lượng mặt trời, các tấm sợi được tạo thành để tạo ra một bề mặt nhám

gl

để tăng hiệu quả của chúng.

oo

1.2.2. Tính chất của phiến silic

G

- Kích thước tiêu chuẩn Phiến silic được chế tạo với nhiều đường kính khác nhau để sử dụng

trong nhiều mục đích khác. Đường kính càng gia tang nhằm cải thiện thông lượng và giảm chi phí chế tạo. Các phiến silic được chế tạo với những đường kính như sau:

5 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

+ 1-inch (25 mm) + 2-inch (51 mm). Độ dày 275 μm . + 3-inch (76 mm). Độ dày 375 μm. + 4-inch (100 mm). Độ dày 525 μm. + 5-inch (130 mm) hoặc 125 mm (4,9

hơ

n

inch). Độ dày 625 μm.

Q uy

N

+ 150 mm (5,9 inch, thường được gọi là "6 inch"). Độ dày 675 μm. + 200 mm (7,9 inch, thường được gọi là "8 inch"). Độ dày 725 μm.

Kè

m

+ 300 mm (11,8 inch, thường được gọi là "12 inch"). Độ dày 775 μm.

ạy

+ 450 mm (17,7 inch). Độ dày 925 μm (đề xuất).

D

Phiến silic được hình thành từ các vật liệu khác nhau với silic sẽ có bề

m /+

dày khác nhau so với một tấm silic có cùng đường kính. Độ dày của phiến silic phụ thuộc vào độ bền cơ học của vật liệu được sử dụng; nó phải đủ dày để

co

không bị nứt trong quá trình vận chuyển.

gl

e.

- Định hướng tinh thể

oo

Các phiến được hình thành từ tinh thể có cấu trúc chuẩn, với silic có cấu

G

trúc khối kim cương với khoảng các mạng là (0,54nm). Khi được cắt thành các phiến, bề mặt được căn chỉnh theo một hướng tương đối gọi là định hướng tinh thể. Định hướng được xác định bởi chỉ số Miller với mặt (100) hoặc (111) là phổ biến nhất đối với silic. Nó có vai trò rất quan trọng bởi vì nhiều thuộc cấu trúc và điện tử của tinh thể đơn đều rất đẳng hướng - Pha tạp các tạp chất Các phiến silic không phải là silic tinh khiết 100%, mà được tạo thành với nồng độ tạp chất từ 1013  1016 nguyên tử mỗi cm3 của Brom, Photpho hoặc 6 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

antimon được thêm vào chất tan và định nghĩa các tấm silic là bán dẫ loại n hoặc loại p. Tuy nhiên so với mật độ nguyên tử silic đơn nguyên tử 5 1022 mỗi cm

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

thì vẫn cho độ tinh khiết lớn 99,99999%.

7 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

3

CHƯƠNG II: SẢN XUẤT SILIC 2.1. Phương pháp bằng phương pháp carbothermic Từ đầu thế kỷ, silic đã được sản xuất bằng phản ứng oxi hóa của Cacbon với silic dioxit: SiO2 + 2C → Si + 2 CO ΔH298 = 695 kJ Một cách khác để sản xuất Si từ SiO2 là phản ứng nhiệt Nhôm:

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

3 SiO2 + 4 Al → 3 Si + 2 Al2O3 ΔH298 = - 619 kJ

G

Hình 1 cho thấy năng lượng tự do ΔG0 trong hai phản ứng nằm trong

khoảng từ 900K đến 2100 K. Trong khi phản ứng carbothermic của SiO2 dưới 2000 K, thì phản ứng nhiệt nhôm là phản ứng trong toàn bộ dải nhiệt độ.

Trong phản ứng carbothermic, xảy ra một số phản ứng phụ: SiO2 + C → SiO + CO SiO2 + 3C → SiC + 2 CO Các phản ứng này tạo ra các sản phẩm không cần thiết và cần phải tránh. Đối với sản xuất silic, người ta sử dụng lò nung điện với điện cực graphit 8 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

n hơ N Q uy

ạy

c) Điện cực tiếp xúc

Kè

a) Cửa vào silica và cacbon

m

Lò hồ quang điện để sản xuất Silic d) Điện cực cacbon

D

e) Cửa tháo

b) Máy giữ điện cực

m /+

Nguyên tắc họat động:

co

- Silica (thạch anh…) được trộn với chất khử là cacbon (như gỗ, than

e.

củi ,…) được đưa vào lò ở cửa vào a. Tùy vào độ tinh khiết của các yêu cầu ứng

gl

dụng cuối cùng mà silica và cacbon được lựa chọ một cách cẩn thận và có độ

oo

tinh khiết nhất định

G

- Hỗn hợp được đổ vào một nồi nóng chảy có đường kính vài mét. Tại

đây hỗn hợp được nung đến trạng thái lỏng nhờ sự sụt giảm điện của điện cực carbon mà cung cấp năng lượng điện cho lò và lò đạt được nhiệt độ rất cao phù hợp với phản ứng cần (khoảng 3 000 ° C trong khu vực của hồ quang điện ở mũi của các điện cực).

- Tại điện cực cacbon với nhiệt độ của phản ứng khoảng 19000C thì cacbon sẽ khử silica thành silic theo phản ứng: 9 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

SiO2 + 2C → Si + 2 CO - Silic lỏng sau khi phản ứng được thu hồi ở đáy lò sau đó nó được tháo ra ở cửa e và làm được làm nguội. Silic sản xuất theo công nghệ này gọi là silic loại luyện kim và nó đạt độ tinh khiết khoảng 99%. * Làm sạch Silic Phương pháp vật lý

n

Trong khu vực nung chảy, phương pháp đầu tiên làm tinh khiết silic

hơ

được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, các thỏi silic phẩm cấp công

N

nghiệp được nung nóng tại một đầu. Sau đó, nguồn nhiệt chuyển động rất chậm

Q uy

dọc theo chiều dài của thỏi, giữ cho chỉ một đoạn ngắn của thỏi nóng chảy và silic được làm nguội và tái đông đặc ở phía sau nó. Vì phần lớn các tạp chất có

m

xu hướng nằm trong phần nóng chảy hơn là trong phần tái đông đặc, nên khi quá

Kè

trình này kết thúc, phần lớn tạp chất của thỏi sẽ chuyển về đầu nóng chảy sau

ạy

cùng. Đầu này sau đó bị cắt bỏ, và quy trình này được lặp lại nếu muốn có silic

D

với phẩm cấp cao hơn.

m /+

Phương pháp hóa học

co

Ngày nay, silic được làm sạch bằng cách chuyển nó thành các hợp chất

e.

silic để dễ dàng làm tinh khiết hơn là làm tinh khiết trực tiếp silic, và sau đó

gl

chuyển hợp chất của nó trở lại thành silic nguyên chất. Triclorosilan là hợp chất

oo

của silic được sử dụng rộng rãi nhất như chất trung gian, mặc dầu tetraclorua

G

silic và silan cũng được sử dụng. Khi các khí này được thổi qua silic ở nhiệt độ cao, chúng phân hủy để tạo ra silic có độ tinh khiết cao.

Trong công nghệ Siemens, các thỏi silic có độ tinh khiết cao được đưa vào triclorosilan ở nhiệt độ 1150 °C. Khí triclorosilan phân hủy và lắng đọng silic bổ sung trên thỏi, làm to nó theo phản ứng sau: 2HSiCl3 → Si + 2HCl + SiCl4

10 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Silic sản xuất từ phương pháp này và các công nghệ tương tự gọi là silic đa tinh thể. Silic đa tinh thể thông thường có tạp chất ở mức một phần tỷ hoặc thấp hơn.

Cùng thời gian đó, DuPont đã sản xuất silic siêu sạch bằng cách cho tetrachorua silic phản ứng với hơi kẽm nguyên chất ở nhiệt độ 950 °C, theo phản ứng: SiCl4 + 2Zn → Si + 2ZnCl2

hơ

n

Tuy nhiên, kỹ thuật này đã vấp phải những vấn đề thực tế (chẳng hạn

2.2. Một số phương pháp sản xuất silic khác

Q uy

nó đã bị bỏ đi để sử dụng chỉ mỗi công nghệ Siemens.

N

như sản phẩm phụ clorua kẽm đông đặc lại và dính vào sản phẩm) và cuối cùng

m

- Sản xuất silic bằng silicon tetrafluoride, đây là sản phẩm phụ của quá

Kè

trình sản xuất phân bón superphosphate. Quặng chứa CaF2, được chuyển thành

ạy

HF khi xử lý bằng H2SO4; sau đó HF phản ứng với SiO2 để tạo ra SiF4, SiF4

D

phản ứng với H2Otrong điều kiện thích hợp tạo ra H2SiF6. Natri florua được

m /+

thêm vào H2SiF6 để hình thành

H2SiF6 + 2 NaF → Na2SiF6 + 2 HF

e.

co

Sau khi lọc và sấy, Na2SiF6 bị phân hủy ở 920 K: Na2SiF6 → SiF4 + NaF

oo

gl

Sau đó, SiF4 được tinh chế bằng cách cho nó qua vùng có nhiệt độ ở 1070 K để loại bỏ không khí và SO2 và chưng cất tiếp. Silic tetrafluoride có thể

G

điều chế bằng cách cho nó phản ứng với Natri: SiF4 + 4 Na → Si (bột) + 4 NaF Phản ứng này cung cấp một nhiệt độ là 770K đủ để duy trì quá trình phản ứng. Để tách silic ra khỏi NaF, hỗn hợp Si-NaF được nóng chảy để tạo thành hai pha không thể pha loãng được mà việc tách chất lỏng và chất lỏng (di chuyển tạp chất từ silic sang NaF) sẽ làm sạch thêm. Quá trình giảm này được gọi là quá trình SRI (Stanford Research Institute International Institute) .

11 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

- Máť™t phĆ°ĆĄng phĂĄp khĂĄc Ä‘áťƒ sản xuẼt H2SiF6 thĂ nh silic đưᝣc sáť­ d᝼ng báť&#x;i Ethyl Corporation Na2SiF6 → SiF4 + NaF SiF4 + NaAlH4 → SiH4 + NaAlF4 NgoĂ i ra, KalH4 hoạc háť—n hᝣp NaAlH4 vĂ KalH4 cĂł tháťƒ đưᝣc sáť­ d᝼ng.

NaAlF4 đưᝣc sáť­ d᝼ng trong sản xuẼt nhĂ´m, vĂ SiH4 báť‹ phân hᝧy áť&#x; 1000 K Ä‘áťƒ tấo ra silic Si + 2 H2

n

1000đ??ž

SiH4 →

hĆĄ

Có khoảng 150 phản ᝊng khåc tấo ra silic, nhưng hầu hết chúng không

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ấy

Kè

m

Q uy

N

đưᝣc s᝭ d᝼ng trong sản xuẼt công nghiᝇp.

12 SĆ°u tầm báť&#x;i GV. Nguyáť…n Thanh TĂş # Google.com/+DấyKèmQuyNhĆĄn

CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHIẾN SI (SI WAFER) SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ 3.1. Các khái niệm cơ bản: + Silicon wafer là vật liệu phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi cho các ngành công nghiệp công nghệ cao, bao gồm các mạch tích hợp, thiết bị cảm

m

Q uy

N

hơ

n

biến, chế tạo MEMS, linh kiện quang điện tử và pin mặt trời

Kè

Hình: 2 inch (51 mm), 4 inch (100 mm),

ạy

6 inch (150 mm) và 8 inch (200 mm)

D

+ Các mẫu silicon tinh thể đơn và hoàn hảo đồng nhất, được làm từ Si-

m /+

tinh thể, được phát triển bởi quá trình Czochralski (CZ) hoặc Floatzone (FZ) + Sự phát triển của các tinh thể Si với mức độ hoàn hảo và tính đồng

co

nhất cao đòi hỏi quá trình thiết kế và công nghệ thiết bị phát triển cao. Thêm vào

gl

e.

đó, yêu cầu đối với tinh thể Si và kích thước của wafer ngày càng tăng do các lý

oo

do kinh tế.

+ Các tấm silicon có nhiều kích thước khác nhau, nằm trong khoảng

G

đường kính từ 25,4 mm (1 inch) tới 300 mm (11,8 inch). Đường kính dần dần gia tăng để cải thiện thông lượng và giảm chi phí, tuy rằng việc tăng kích thước đòi hỏi trình độ , chi phí và kĩ thuật rất cao nhưng các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu đưa vào sử dụng các tấm silicon có kích thước 450mm + Tùy theo yêu cầu sử dụng mà phiến silic có độ tinh khiết, chất lượng khác nhau, độ dẫn phù hợp

13 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Ví dụ : p-type hoặc n-type khi thêm boron hoặc photpho vào silicon nóng chảy với số lượng chính xác 3.2. Sơ đồ công nghệ 3.2.1. Cơ sở lý thuyết chung: a. Tăng trưởng tinh thể Một là: quá trình Czochralski (CZ) : phát minh bởi nhà khoa học Ba Lan J. Czochralski trong năm 1916 , là phương pháp được lựa chọn để sản xuất

n

số lượng lớn của Si đơn tinh thể với chất lượng vượt trội.

hơ

Hai là : quá trình Floatzone (FZ) : đây là phương pháp tạo ra tinh thể với

N

độ tinh khiết cao nhất, nhưng không dễ để sản xuất ra các phiến si với kích

Q uy

thước lớn.( kích thước thông thường có thể đạt được theo phương pháp này là 150mm, chưa có nghiên cứu nào có thể làm ra phiến si kích thước 300mm). do

Kè

- Phương pháp Czochralski

m

đó ,phương pháp này hiện nay chỉ được sử dụng cho 1 số chuyên ngành.

ạy

Bắt đầu với silic tinh khiết, thành phần chính trong cát ở bờ biển, silic

D

được xử lý hóa học nhằm đạt được độ tinh khiết đến 99,9999%.

m /+

Silic đa tinh thể được nấu chảy ở 2500 °F (1370 °C) để loại bỏ tạp chất và hình thành đơn tinh thể.

co

Một mẫu silic đơn tinh thể được nhúng vào silic nóng chảy, mẫu này

e.

được quay đều và nâng dần lên với tốc độ 1,5 mm/phút. Từ đó khối silic đơn

oo

gl

tinh thể dần được hình thành, quá trình này có tên Czochralski. Sản phẩm cuối cùng của quá trình này là một khối silicon hình trụ nặng khoảng 200 kg, đường

G

kính 200 mm được tạo bởi phương pháp nồi trục . Độ liên kết của tinh thể silicon vững đến nỗi cả khối lượng lớn này được giữ bởi một thanh tinh thể mẫu ban đầu nhỏ như cây bút chì.

Kiểm tra độ tinh khiết cũng như sự định hướng của tinh thể với các phương pháp hoá học và tia X - Đặc điểm của sản phẩm:

14 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Các tỷ lệ vận tốc kéo (thường là một mm vài / phút) và các giá trị nhiệt độ xác định đường kính tinh thể Xác định nồng độ tạp chất trong tinh thể theo hệ số phân chia : + Độ tan của các nguyên tử tạp chất trong chất tan lớn hơn trong chất rắn. + Tinh thể sẽ tinh khiết (sạch) hơn chất lỏng, tạp chấp sẽ phân bố càng nhiều ở bên rìa nên càng vào giữa độ tinh khiết càng cao. nên ta phải loại bỏ

n

phần cuối cùng của tinh thể-nơi có nồng độ tạp chất cao

hơ

+ Sự phân bố tập chất sẽ thay đổi dọc theo chiều dài của một tinh thể -

Cu

Ag

Au

C

4 · 10 -4

1-10 -6

2,5 ± 10 -5

6 · 10 -2

1,25

1-10 -5

1-10 -5

Sn

3,3 · 10 - 1,6 · 10 -2 1

Fe

Co

Ni

Ta

8 · 10 -6

8 · 10 -6

4 · 10 -4

1 10 -7

G

oo

gl

e.

co

Kseg

m /+

tử

Mn

Kè

S

ạy

O

D

Nguyên

m

tử Kseg

Ge

Q uy

Nguyên

N

rất khó để tạo được nồng độ đồng nhất

Hình: biểu đồ mối quan hệ của nồng độ tạp chất và tốc độ tăng trưởng 15 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

+ Cách khắc phục: bổ sung P và B để kích thích (hệ số phân chia của chúng xấp xỉ 1), đảm bảo sự phân bố đồng nhất 1 chiều khi tăng trưởng tinh thể Độ tinh khiết của bán dẫn được phân cho các phân khúc thị trường từ Quân sự, Y tế rồi mới đến dân dụng, giảm dần theo yêu cầu về chất lượng sản phẩm.

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

b. Sơ đồ công nghệ:

G

3.2.2. Sản xuất phiến si (si wafer)

16 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

n hơ

N

Đòi hỏi kĩ thuật và khả năng rất cao vì cần chính xác về đường kính, độ

Q uy

dày, độ phẳng tới 1µm (cho bề mặt hơn 1000 cm2 đối với phiến 300 mm) cho hàng ngàn chiếc.

m

Tùy theo yêu cầu sử dụng đã xác định, khối tinh thể silicon được cắt

Kè

thành từng tấm mỏng với kích thước đường kính và độ dày khác nhau

ạy

Các bước đánh bóng và làm sạch cuối cùng được thực hiện trong

D

một phòng sạch nơi mà các tấm wafer được đóng gói để vận chuyển.Các tấm

m /+

này được đánh bóng thô và đánh bóng nhờ hoá chất cho đến khi đạt độ gồ ghề dưới 1 phần triệu mm.

co

3.3. Các yếu tố ảnh hưởng:

e.

+ Nhiệt độ:

gl

+ Độ tinh khiết của silic

oo

+ Tốc độ kéo

G

+ Tốc độ quay Sự xuất hiện của các yếu tố không mong muốn trong silic nóng chảy có

thể tránh được bằng cách kiểm tra và xác định chính xác các giá trị nhiệt độ và tốc độ trong quá trình tăng trưởng tinh thể. Quá trình này thường được thực hiện trong một môi trường trơ, như argon, trong một buồng trơ, như thạch anh.

17 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

CHƯƠNG IV. ỨNG DỤNG 4.1. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SILIC Silic là nguyên tố rất có ích, là cực kỳ cần thiết trong nhiều ngành công nghiệp. Điôxít silic trong dạng cát và đất sét là thành phần quan trọng trong chế tạo bê tông và gạch cũng như trong sản xuất xi măng Portland. Silic là nguyên tố rất quan trọng cho thực vật và động vật. Silica dạng nhị nguyên tử phân lập từ nước để tạo ra lớp vỏ bảo vệ tế bào. Các ứng dụng khác có:

n

- Gốm/men sứ - Là vật liệu chịu lửa sử dụng trong sản xuất các vật liệu

hơ

chịu lửa và các silicat của nó được sử dụng trong sản xuất men sứ và đồ gốm.

N

- Thép - Silic là thành phần quan trọng trong một số loại thép.

Q uy

- Đồng thau - Phần lớn đồng thau được sản xuất có chứa hợp kim của đồng với silic.

m

- Thủy tinh - Silica từ cát là thành phần cơ bản của thủy tinh. Thủy tinh

Kè

có thể sản xuất thành nhiều chủng loại đồ vật với những thuộc tính lý học khác

ạy

nhau. Silica được sử dụng như vật liệu cơ bản trong sản xuất kính cửa sổ, đồ

D

chứa (chai lọ), và sứ cách điện cũng như nhiều đồ vật có ích khác.

m /+

- Giấy nhám - Cacbua silic là một trong những vật liệu mài mòn quan trọng nhất.

co

- Vật liệu bán dẫn - Silic siêu tinh khiết có thể trộn thêm asen, bo, gali

e.

hay phốtpho sđể làm silic dẫn điện tốt hơn trong các transistor, pin mặt trời hay

oo

gl

các thiết bị bán dẫn khác được sử dụng trong công nghiệp điện tử và các ứng dụng kỹ thuật cao (hi-tech) khác.

G

- Trong các photonic - Silic được sử dụng trong các laser để sản xuất ánh

sáng đơn sắc có bước sóng 456 nm.

- Vật liệu y tế - Silicon là hợp chất dẻo chứa các liên kết silic-ôxy và silic-cacbon; chúng được sử dụng trong các ứng dụng như nâng ngực nhân tạo và lăng kính tiếp giáp (kính úp tròng).

18 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

- LCD và pin mặt trời - Silic ngậm nước vô định hình có hứa hẹn trong các ứng dụng như điện tử chẳng hạn chế tạo màn hình tinh thể lỏng (LCD) với giá thành thấp và màn rộng. Nó cũng được sử dụng để chế tạo pin mặt trời.

- Xây dựng - Silica là thành phần quan trọng nhất trong gạch vì tính hoạt hóa thấp của nó.

4.2. Ứng dụng của phiến silic 4.2.1. Giới thiệu về công nghệ sản xuất vi mạch

n

Khi chọn một nguyên tố để sử dụng làm thành phần cơ bản trong bóng

hơ

bán dẫn của máy tính, điều mà người ta quan tâm chính là điện trở. Dây dẫn cần

N

có điện trở thấp để dòng điện có thể chạy qua dễ dàng, trong khi đó các chất

Q uy

cách điện thì tất nhiên phải có điện trở càng cao càng tốt để làm chậm hoặc ngăn chặn hoàn toàn dòng điện. Đối với bóng bán dẫn, vốn cần phải bật hoặc tắt đúng

m

lúc, cần phải có sự dung hòa giữa dây dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn

Kè

tốt nhất dành cho ngành công nghiệp điện tử là một dạng "chất kích tạp"

ạy

(dopant), cho phép người ta điều chỉnh điện trở theo ý muốn.

D

Silic không phải là chất bán dẫn duy nhất trên Trái Đất và thậm chí, nó

m /+

cũng không phải là chất bán dẫn tốt nhất hành tinh. Vậy silic có gì? Cho đến nay thì nó vẫn là chất bán dẫn phổ biến nhất trên Trái Đất. Chính xác hơn, silic có

co

sẵn ở khắp mọi nơi, người ta có thể khai thác dễ dàng, các tập đoàn sản xuất

e.

chip không cần phải nhập khẩu nó từ bất cứ mỏ khai thác đặc biệt nào từ nước

oo

gl

ngoài, cũng không cần phải mất nhiều thời gian, quy trình phức tạp hoặc ô nhiễm để tạo ra nó. Ngoài việc dễ sản xuất, điều quan trọng nhất là các nhà khoa

G

học đã tìm được cách khả thi để sản xuất ra silic ở dạng tinh thể một cách hoàn hảo.

19 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

n hơ

Q uy

N

Hình ảnh thỏi tinh thể silic (ingot) gần như tinh khiết Dễ dàng chế tạo, các tinh thể silic gần như tinh khiết là một trong những

m

yếu tố cơ bản trong quá trình sản xuất chip máy tính hiện đại. Các tinh thể tạo

Kè

thành sẽ được cắt thành những tấm mỏng, sau đó được khắc, xử lý và điều chỉnh

ạy

trong hàng trăm cách khác nhau trước khi được tiếp tục cắt nhỏ thành từng khối

D

và đóng gói vào các bộ vi xử lý thương mại. Thật ra người ta có thể chế tạo các

m /+

bóng bán dẫn bằng carbon và thậm chí là bằng loại vật liệu kỳ lạ như gecmani, hoặc nhiều chất khác nhưng không chất nào trong số đó cho phép sản xuất số

co

lượng lớn, tinh thể kích thước to và tinh khiết như silic (ít ra đến thời điểm hiện

e.

tại là không được).

gl

4.2.2. Công nghệ vi điện tử từ phiến silic đến chip thành phẩm

oo

Phòng sạch - Mọi quá trình công nghệ chế tạo mạch tổ hợp được tiến

G

hành trong phòng sạch. Đó là nơi con người cần phải xử lý các thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và lưu thông khí sao cho số hạt bụi có trong một đơn vị thể tích là nhỏ hơn rất nhiều so với môi trường bình thường. Độ sạch của phòng sạch khi được chế tạo phải tuân thủ những tiêu chuẩn ISO khác nhau (từ ISO 1 đến ISO 9 trong đó ISO 1 có độ sạch cao nhất tương đương với 10 hạt bụi kích thước nhỏ hơn 0.1 micron trong một phút khối) độ sạch càng lớn thì chi phí vận hành càng tốn kém. Độc giả có thể tham khảo những phòng sạch loại này tại Intel Coporation hoặc AMD. 20 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Xử lý bề mặt - đó là viiệc đầu tiên người làm công nghệ cần thực hiện trong phòng sạch. Công đoạn làm sạch bề mặt phiến (silicon) thường được thực hiện nhờ các axit mạnh, các chất có tính ôxi hoá như HNO3, H2SO4, H2O2 và HF. Việc xử lý bề mặt sẽ giúp chúng ta loại bỏ những tạp vô cơ, hữu cơ hoặc sai hỏng trên bề mặt tấm silicon trước khi chuyển nó vào những bước công nghệ tiếp theo. Ôxi hoá - trong quá trình chế tạo mạch tích hợp người ta thường phải

n

dùng lớp SiO2 trên bề mặt tinh thể Si. Lớp SiO2 này có hệ số dãn nở nhiệt gần

hơ

bằng hệ số giản nở nhiệt của Si, với hằng số điện môi ~ 4, có tác dụng bảo vệ bề

N

mặt các linh kiện bán dẫn dưới tác dụng của môi trường bên ngoài, che chắn bề

Q uy

mặt Si trong quá trình khuếch tán định xứ các tạp chất như P và B. Ngoài ra lớp SiO2 còn được sử dụng làm cực (gate) cửa cho bóng bán dẫn (transistor). Có

m

nhiều phương pháp tạo ra lớp SiO2 nhưng phương pháp được sử dụng rộng rãi

Kè

nhất để nhận lớp SiO2 là phương pháp ôxy hoá ở nhiệt độ cao (khoảng 10000C -

ạy

11000C).

D

Khuếch tán - là kỹ thuật được sử dụng trong công nghệ bán dẫn để tạo

m /+

các vùng chuyển tiếp của transitor. Có nhiều phương pháp để khuếch tán tạp tạo vùng chuyển tiếp P-N khác nhau như phương pháp khuếch tán ở nhiệt độ cao,

co

phương pháp cấy ion... Tuỳ thuộc vào đế silicon và mục đích của việc pha tạp

e.

người làm công nghệ sẽ phải dùng hai loại tạp phổ biến nhất là Boron (B) hoặc

gl

phốtpho (P) cho quá trình này.

oo

Quang khắc (photolithography) - là tập hợp các quá trình quang hoá

G

nhằm tạo ra các chi tiết trên bề mặt phiến silicon có kích thước và hình dạng giống như thiết kế. Để làm được điều này cần phải có những bộ mặt nạ (mask), chất cảm quang (photoresist) nguồn sáng UV và dung dịch hiện hình (developer). Mặt nạ thường là một tấm thuỷ tinh hữu cơ được phủ một màng crôm trên đó khắc hoạ những chi tiết phù hợp với thiết kế của cảm biến hoặc mạch tích hợp (IC).

Người ta phủ lên trên bề mặt phiến silicon có tính chất nhậy sáng đặc biệt gọi là chất cản quang (photoresist) – thường được gọi là chất cảm quang.

21 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Chất cảm quang phải bảo đảm hai tính chất: - Nhậy quang; - Bền vững trong các dung môi axít hoặc kiềm. Chất cảm quang có nhiệm vụ là lớp bảo vệ có hình dạng cần thiết cho bề mặt khỏi bị tác dụng của các dung môi hoá học. Người ta phân loại cảm quang thành cảm quang dương và cảm quang âm dựa vào cơ chế phản ứng xẩy ra trong cảm quang khi bị chiếu sáng và sự thay đổi tính chất trong quá trình chiếu sáng. Cảm quang âm khi bị chiếu sáng trở nên không bị hoà tan trong các dung môi tương ứng. Còn các cảm quang dương thì ngược lại,

n

khi bị chiếu sáng sẽ hoà tan trong các dung môi.

hơ

Dung dịch hiện Developer cho phép hiện hình những chi tiết tạo ra trên

N

lớp cảm quang do tác dụng của nguồn UV. Quá trình này giống như quá trình

Q uy

rửa ảnh trong kỹ thuật nhiếp ảnh. Ở mặt nạ đầu tiên quá trình quang khắc được thực hiện khá đơn giản: đặt phiến silicon lên gá, thiết lập các điều kiện cần thiết

m

như chân không, khí nén, chế độ tiếp xúc, công suất UV, thời gian chiếu sáng …

Kè

và chiếu sáng. Tuy vậy để chế tạo một mạch tổ hợp người ta phải dùng tới nhiều

ạy

bộ mặt nạ khác nhau. Để các chi tiết trên mặt nạ, trên phiến silicon của lần chế

D

tạo trước đó (với một mặt khác trong cả bộ) trùng khít lên những chi tiết của mặt

m /+

nạ hiện tại người ta phải dùng một kỹ thuật gọi là kỹ thuật đồng chỉnh (so mask hay mask aligner). Kỹ thuật này được thực hiện thông qua những dấu hiệu gọi là

co

dấu so (mask marks) với sự trợ giúp quang học (kính hiển vi, CCD camêra…)

e.

và hệ vi chỉnh cơ khí theo các chiều X,Y và chỉnh méo. Thông qua những dấu so

gl

đặc biệt này người ta có thể chắc chắn được rằng mọi chi tiết trên phiến silicon

oo

nhận được từ các mặt nạ khác nhau là trùng khít lên nhau. Trong quá trình chế

G

tạo photođiốt chúng ta sẽ sử dụng một bộ 03 mặt nạ.

Hiện nay mật độ bóng bán dẫn trên một chíp ngày một tăng nên ngoài kỹ

thuật quang khắc còn nhiều kỹ thuật khác cho phép khắc lên trên lớp cảm quang những chi tiết với độ phân giải và mức độ tinh vi tốt hơn rất nhiều như kỹ thuật e-beam lithography (kỹ thuật khắc dùng chùm điện tử), hoặc tia X. Ăn mòn - trong cộng nghệ vi điện tử trên cơ sở silicon là một kỹ thuật rất hay được sử dụng. Có hai phương pháp ăn mòn chính là : ăn mòn ướt và ăn mòn khô.

22 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

Ăn mòn ướt - Đây là kỹ thuật thông dụng nhất trong công nghệ bán dẫn.

Ngay từ công đoạn phiến vừa mới được cưa ra khỏi thỏi silion từ nhà máy sản xuất phiến, các hóa chất đã được sử dụng để mài nghiền và đánh bóng cuối cùng chúng ta thu được một tấm silicon phẳng và nhẵn. Đối với những thiết bị đơn lẻ hoặc mạch tích hợp có kích thước đủ lớn (> 3 µm), hoá chất ăn mòn được sử dụng để khắc những hoạ tiết và mở cửa sổ trên lớp vật liệu điện môi. Ăn mòn khô - trong kỹ thuật ăn mòn khô, tấm silicon được đưa vào trong

n

buồng chân không, sau đó hỗn hợp khí dùng cho ăn mòn được đưa vào trong

hơ

buồng phản ứng. Ở chân không thích hợp, dưới tác dụng của nguồn cao tần, khí

N

ăn mòn bị ion hoá và chúng ta thu được hỗn hợp plasma của khí nói trên bao

Q uy

gồm các ion F+ do đó SiO2 hoặc Si … bị ăn mòn và tạo ra các sản phẩm phản ứng tương ứng.

m

Nhờ kỹ thuật này mà chúng ta có thể mang lại kỹ thuật ăn mòn vật liệu

Kè

với hệ số tỷ lệ d/w (sâu/cao) rất lớn. Tuỳ theo độ dầy và vật liệu mà người ta

ạy

chọn các chế độ ăn mòn khác nhau. Với kỹ thuật này các hãng sản xuất lớn có

D

thể phân đoạn thiết bị dành riêng cho quá trình ăn mòn “nông” với một vài

m /+

micromet chiều sâu cho tới thiết bị có thể ăn mòn qua tấm silicon (cỡ 400 micrômét) chỉ trong hai giờ.

co

Kỹ thuật màng mỏng – chủ yếu để tạo những lớp vật liệu có bề dày như

e.

mong muốn lên trên một lớp vật liệu khác. Đây là quá trình đòi hỏi khá nhiều

gl

kiến thức bổ xung như kỹ thuật chân không, cấu trúc vật liệu…Các kỹ thuật cơ

oo

bản để tạo màng mỏng ở đây gồm hai phương pháp – vật lý và hoá học. Phương

G

pháp vật lý bao gồm: phún xạ (sputtering), bốc bay nhiệt (evaporation), phương pháp phun tĩnh điện…. Trong khi đó phương pháp hoá học có: lắng đọng hoá học pha hơi (CVD), lắng đọng hoá học pha hơi áp suất thấp (LPCVD), và Solgel. Đo đạc và khảo sát thông số công nghệ - đây là giai đoạn sau khi phiến silicon đã đi qua các bước công nghệ trong phòng sạch. Ở khâu này người kỹ sư cần xác định các đặc tuyến I-V, C-V hoặc điện trở (R), dòng dò, chế độ làm việc.…của linh kiện. Lúc này, các chíp vẫn nằm trên phiến. Để có thể tiến hành 23 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

các bước tiếp sau, người kỹ sư phải cắt rời các chíp trên tấm silicon, và ở giai đoạn này chíp còn được gọi là “die”. Như vậy, chúng ta đã đi qua một số bước cơ bản nhất của quá trình chế tạo chíp trong phòng sạch. Ở phần sau chúng tôi sẽ trình bày khâu đóng vỏ, một trong những công đoạn quan trọng trong cả quy

G

oo

gl

e.

co

m /+

D

ạy

Kè

m

Q uy

N

hơ

n

trình chế tạo chíp bán dẫn.

24 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN Silic đang hiện hữu ở tất cả mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta, nó xuất hiện thường xuyên trên các dòng tin mà bạn đọc trên Tinh Tế mỗi khi đề cập tới vấn đề có liên quan tới vi xử lý, đặc biệt là nó xuất hiện nhiều lần trong bài viết này. Ngay cả khi người ta đang tìm kiếm cách dùng carbon và những nguyên tố khác để dùng làm nền tảng cho thế hệ điện toán tiếp theo, đây vốn là điều cần phải làm để thuận theo dòng chảy của lịch sử của ngàng điện toán rằng

n

những thứ ra đời sau phải nhanh, mạnh hơn cái trước đó, nhưng silic vẫn tiếp tục

hơ

là sự lựa chọn trong nhiều lĩnh vực.

N

Chúng ta sẽ tìm được một cách mới và hoàn thiện hơn để kiểm soát khả

Q uy

năng điều chỉnh dòng điện? Có thể lắm chứ! Chúng ta sẽ phát hiện ra rằng silic đang tạo nên toàn bộ sự sống bên ngoài vũ trụ ngoại trừ Trái Đất? Có thể không

m

mặc dù nó có thể. Dù sao đi nữa thì ít nhất, có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ từ

Kè

bỏ một nguyên tố cực kỳ phổ biến chỉ sau oxy, có mặt ở khắp mọi nơi và có vô

ạy

vàng ứng dụng trong đời sống con người, từ xây dựng, vật dụng cho tới công

D

nghệ,… Do đó, khi sử dụng sản phẩm nào có liên quan tới silic trong cuộc sống

m /+

thì cũng cần phải thầm cảm ơn loại nguyên tố kỳ diệu này - nguyên tố đã góp

G

oo

gl

e.

co

phần chủ yếu tạo nên lớp vỏ Trái Đất của chúng ta.

25 Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú # Google.com/+DạyKèmQuyNhơn