Чистый кремний для производства чипов выделяют из кварцевого песка (SiO2). 23 Песок с содержанием кремния можно найти на любом континенте планеты, но наиболее богаты им страны с песчаными пляжами океанов и рек. 3
Процесс выделения включает несколько этапов: 3
- Производство металлургического кремния. 3 Песок смешивают с углём и насыпают в электродуговую печь. 3 В смесь опускают стержни и дают по ним мощный разряд. 3 За счёт нагрева до 1900ºC происходит реакция, из которой получается монооксид углерода и жидкий кремний с примесями. 3 Далее он застывает и получается металлургический кремний. 3 Чистота элемента на этом этапе составляет до 99%. 3
- Производство поликристалического кремния. 3 Металлургический кремний под высокой температурой смешивают с хлороводородом, благодаря чему получается газ трихлорсилан. 3 Когда газ остывает до 20ºС, он становится жидкостью. 3
- Испарение трихлорсилана и смешивание с водородом. 3 Трихлорсилан испаряют в другом реакторе и смешивают с водородом. 3 Происходит реакция (называется «химическое осаждение из паровой фазы»), и чистейший кремний оседает на подготовленные в реакторе стержни. 3 Выделившиеся хлор и водород выводятся в виде газа. 3
В результате получается «электронный» кремний, чистый на 99,9999999%. 1