Fabrikasi semikonduktor
Silikon Grade Semikonduktor > Electronic-grade silicon (EGS)

Silikon tingkat elektronik (EGS) adalah bahan polikristalin dengan kemurnian sangat tinggi dan merupakan bahan mentah untuk pertumbuhan silikon kristal tunggal. EGS adalah salah satu bahan paling murni yang umum tersedia. Pembentukan EGS dari MGS dilakukan melalui proses pemurnian kimia. Konsep dasarnya melibatkan konversi MGS menjadi senyawa silikon yang mudah menguap, yang dimurnikan dengan distilasi, dan selanjutnya diurai untuk membentuk kembali unsur silikon dengan kemurnian lebih tinggi (yaitu, EGS). Terlepas dari rute pemurnian yang digunakan, langkah pertama adalah penghancuran fisik MGS diikuti dengan konversi menjadi senyawa silikon yang mudah menguap.
| 0 | 1 | 2 | 3 |
| --- | --- | --- | --- |
| Element | Concentration (ppb) | Element | Concentration (ppb) |
| arsenic | < 0.001 | gold | < 0.00001 |
| antimony | < 0.001 | iron | 0.1-1.0 |
| boron | ≤ 0.1 | nickel | 0.1-0.5 |
| carbon | 100-1000 | oxygen | 100-400 |
| chromium | < 0.01 | phosphorus | ≤ 0.3 |
| cobalt | 0.001 | silver | 0.001 |
| copper | 0.1 | zinc | < 0.1 |
Pembentukan EGS dari MGS dilakukan melalui proses pemurnian kimia. Konsep dasarnya melibatkan konversi MGS menjadi senyawa silikon yang mudah menguap, yang dimurnikan dengan distilasi, dan selanjutnya diurai untuk membentuk kembali unsur silikon dengan kemurnian lebih tinggi (yaitu, EGS). Terlepas dari rute pemurnian yang digunakan, langkah pertama adalah penghancuran fisik MGS diikuti dengan konversi menjadi senyawa silikon yang mudah menguap.
Sejumlah senyawa, seperti monosilana (SiH 4 ), diklosilana (SiH 2 Cl 2 ), triklorosilan (SiHCl 3 ), dan silikon tetraklorida (SiCl 4 ), telah dianggap sebagai zat antara kimia. Diantaranya, SiHCl 3 telah digunakan terutama sebagai senyawa antara untuk pembentukan EGS selanjutnya, meskipun SiH 4 digunakan pada tingkat yang lebih rendah. Silikon tetraklorida dan turunan terklorinasi rendahnya digunakan untuk pertumbuhan deposisi uap kimia (CVD) Si dan SiO 2 . Titik didih silan dan produk terklorinasinya sedemikian rupa sehingga mudah dipisahkan satu sama lain melalui distilasi fraksional. sedemikian rupa sehingga mudah dipisahkan satu sama lain melalui distilasi fraksional.
| --- | --- |
Compound: Boiling point (°C)
SiH4: -112.3
SiH3Cl: -30.4
SiH2Cl2: 8.3
SiHCl3: 31.5
SiCl4: 57.6
Alasan dominannya penggunaan SiHCl 3 dalam sintesis EGS adalah sebagai berikut:
SiHCl 3 dapat dengan mudah dibentuk melalui reaksi hidrogen klorida anhidrat dengan MGS pada suhu yang cukup rendah (200 - 400 °C);
berbentuk cair pada suhu kamar sehingga pemurnian dapat dilakukan dengan menggunakan teknik distilasi standar;
mudah ditangani dan jika kering dapat disimpan dalam tangki baja karbon;
cairannya mudah menguap dan, bila dicampur dengan hidrogen, dapat diangkut dalam jalur baja tanpa korosi;
itu dapat dikurangi pada tekanan atmosfer dengan adanya hidrogen;
pengendapannya dapat terjadi pada silikon yang dipanaskan, sehingga menghilangkan kontak dengan permukaan asing yang dapat mencemari silikon yang dihasilkan; Dan
ia bereaksi pada suhu yang lebih rendah (1000 - 1200 °C) dan dengan laju yang lebih cepat dibandingkan SiCl 4 .