Кремниевая цепочка: от кварцита до контроллера

Кварцит дробится в кварцевый песок - почти чистый SiO2.

→ Кремнезёмный песок

Карботермическое восстановление: песок + кокс + известняк (флюс) при ~2000 C дают металлургический кремний (~98%).

→ Металлургический кремний

Кремний реагирует с HCl в трихлорсилан SiHCl3 - летучую жидкость, которую легко очистить.

Процесс Siemens: SiHCl3 разлагается водородом на раскалённых стержнях, осаждая поликремний электронной чистоты.

→ Кремний электронной чистоты

Метод Чохральского: затравку медленно тянут из расплава под аргоном - растёт монокристаллический слиток (буль).

→ Слиток кремния

Многопроволочная пила с алмазным покрытием режет буль на тонкие пластины; вода охлаждает и уносит шлам.

→ Кремниевая пластина

Пластины греют в кислороде - вырастает изолирующий слой SiO2.

→ Окисленная пластина

Центрифуга растекает по пластине тонкий равномерный слой фоторезиста.

→ Пластина с фоторезистом

Степпер проецирует рисунок фотошаблона УФ-светом, пластина за пластиной; атмосфера аргона.

→ Экспонированная пластина

Проявитель удаляет засвеченный резист, плавиковая кислота вытравливает открытый оксид.

→ Протравленная пластина

Ионы бора, фосфора или мышьяка разгоняются и внедряются в кремний - так создаются p- и n-области.

→ Легированная пластина

Магнетронное напыление: аргоновая плазма выбивает атомы металла из мишени и осаждает дорожки.

→ Металлизированная пластина

Готовую пластину режут алмазным диском на отдельные кристаллы (die).

→ Кристалл (Die)

Кристалл крепят на выводную рамку, приваривают проводники и заливают в корпус - получается чип.

→ Контроллер