სილიკონის ვაფლის ნახევარგამტარული წარმოების დეტალური პროცესი

პირველ რიგში, ჩადეთ პოლიკრისტალური სილიციუმი და დოპანტები კვარცის ჭურჭელში ერთკრისტალურ ღუმელში, გაზარდეთ ტემპერატურა 1000 გრადუსზე მეტზე და მიიღეთ პოლიკრისტალური სილიციუმი გამდნარ მდგომარეობაში.

სილიციუმის ინგოტის ზრდა არის პოლიკრისტალური სილიკონის ერთკრისტალურ სილიკონად გადაქცევის პროცესი. მას შემდეგ, რაც პოლიკრისტალური სილიციუმი გაცხელდება თხევადში, თერმული გარემო ზუსტად კონტროლდება, რათა გადაიზარდოს მაღალი ხარისხის ერთკრისტალებად.

დაკავშირებული ცნებები:
ერთკრისტალური ზრდა:მას შემდეგ, რაც პოლიკრისტალური სილიციუმის ხსნარის ტემპერატურა სტაბილურია, თესლის კრისტალი ნელ-ნელა ჩაედინება სილიციუმის დნობაში (თესლის კრისტალი ასევე დნება სილიციუმის დნობაში), შემდეგ კი თესლის კრისტალს ამაღლებენ გარკვეული სიჩქარით დათესვისთვის. პროცესი. შემდეგ, დათესვის პროცესში წარმოქმნილი დისლოკაციები აღმოიფხვრება ყელის ოპერაციით. როდესაც კისერი საკმარის სიგრძემდე იკუმშება, ერთკრისტალური სილიციუმის დიამეტრი იზრდება სამიზნე მნიშვნელობებამდე წევის სიჩქარისა და ტემპერატურის რეგულირებით, შემდეგ კი თანაბარი დიამეტრი შენარჩუნებულია, რათა გაიზარდოს სამიზნე სიგრძემდე. დაბოლოს, იმისათვის, რომ დისლოკაცია არ გაგრძელდეს უკან, სრულდება ერთკრისტალური ღვეზელი, რათა მივიღოთ მზა ერთკრისტალური ღვეზელი, და შემდეგ ამოღებულია ტემპერატურის გაციების შემდეგ.

ერთკრისტალური სილიკონის მომზადების მეთოდები:CZ მეთოდი და FZ მეთოდი. CZ მეთოდი შემოკლებით არის CZ მეთოდი. CZ მეთოდის მახასიათებელია ის, რომ იგი შეჯამებულია სწორცილინდრიან თერმულ სისტემაში, გრაფიტის წინააღმდეგობის გაცხელების გამოყენებით პოლიკრისტალური სილიციუმის დნობისთვის მაღალი სისუფთავის კვარცის ჭურჭელში და შემდეგ თესლის კრისტალის ჩასმა დნობის ზედაპირზე შესადუღებლად. სათესლე კრისტალის როტაცია და შემდეგ ჭურჭლის შებრუნება. სათესლე კრისტალი ნელ-ნელა მაღლა ასწია და დათესვის, გადიდების, მხრის ბრუნვის, თანაბარი დიამეტრის ზრდისა და კუდის პროცესების შემდეგ მიიღება ერთკრისტალური სილიციუმი.

ზონის დნობის მეთოდი არის პოლიკრისტალური ინგოტების გამოყენების მეთოდი სხვადასხვა ზონაში ნახევარგამტარული კრისტალების დნობისა და კრისტალიზაციისთვის. თერმული ენერგია გამოიყენება ნახევარგამტარული ღეროს ერთ ბოლოში დნობის ზონის შესაქმნელად, შემდეგ კი ერთი ბროლის თესლის კრისტალის შედუღება ხდება. ტემპერატურა რეგულირდება ისე, რომ დნობის ზონა ნელა გადავიდეს ღეროს მეორე ბოლოში და მთელ ღეროზე იზრდება ერთი კრისტალი და ბროლის ორიენტაცია იგივეა, რაც თესლის ბროლის. ზონის დნობის მეთოდი იყოფა ორ ტიპად: ჰორიზონტალური ზონის დნობის მეთოდი და ვერტიკალური შეჩერების ზონის დნობის მეთოდი. პირველი ძირითადად გამოიყენება ისეთი მასალების გასაწმენდად და ერთკრისტალური ზრდისთვის, როგორიცაა გერმანიუმი და GaAs. ეს უკანასკნელი გამოიყენებს მაღალი სიხშირის ხვეულს ატმოსფეროში ან ვაკუუმურ ღუმელში, რათა შეიქმნას დნობის ზონა ერთკრისტალური თესლის კრისტალსა და მის ზემოთ დაკიდებულ პოლიკრისტალურ სილიკონის ღეროს შორის კონტაქტზე, შემდეგ კი დნობის ზონის გადაადგილება ზემოთ, რათა გაიზარდოს ერთი. ბროლის.

სილიკონის ვაფლის დაახლოებით 85% იწარმოება ჩოხრალსკის მეთოდით, ხოლო სილიკონის ვაფლის 15% იწარმოება ზონის დნობის მეთოდით. აპლიკაციის მიხედვით, ჩოხრალსკის მეთოდით გაზრდილი ერთკრისტალური სილიციუმი ძირითადად გამოიყენება ინტეგრირებული მიკროსქემის კომპონენტების წარმოებისთვის, ხოლო ზონის დნობის მეთოდით გაზრდილი ერთკრისტალური სილიციუმი ძირითადად გამოიყენება დენის ნახევარგამტარებისთვის. ჩოხრალსკის მეთოდს აქვს მომწიფებული პროცესი და უფრო ადვილია დიდი დიამეტრის ერთკრისტალური სილიციუმის მოყვანა; ზონის დნობის მეთოდის დნობა არ ეხება კონტეინერს, არ არის ადვილი დაბინძურება, აქვს უფრო მაღალი სისუფთავე და შესაფერისია მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მოწყობილობების წარმოებისთვის, მაგრამ უფრო რთულია დიდი დიამეტრის ერთკრისტალური სილიკონის გაშენება. და ზოგადად გამოიყენება მხოლოდ 8 ინჩის ან ნაკლები დიამეტრისთვის. ვიდეოში ნაჩვენებია ჩოხრალსკის მეთოდი.

ერთკრისტალური სილიკონის ღეროს დიამეტრის კონტროლის სირთულის გამო ერთკრისტალის გაყვანის პროცესში, რათა მივიღოთ სტანდარტული დიამეტრის სილიკონის ღეროები, როგორიცაა 6 ინჩი, 8 ინჩი, 12 ინჩი და ა.შ. ბროლის, სილიციუმის ინგოტის დიამეტრი გააბრტყელდება და დაფქვა. სილიკონის ღეროს ზედაპირი დახვევის შემდეგ გლუვია და ზომის შეცდომა უფრო მცირეა.

მავთულის ჭრის მოწინავე ტექნოლოგიის გამოყენებით, ერთკრისტალური ჯოხი იჭრება შესაფერისი სისქის სილიკონის ვაფლებში, საჭრელი აღჭურვილობის საშუალებით.

სილიკონის ვაფლის მცირე სისქის გამო, სილიკონის ვაფლის კიდე დაჭრის შემდეგ ძალიან მკვეთრია. კიდეების დაფქვის მიზანია გლუვი კიდის ჩამოყალიბება და ჩიპების მომავალ წარმოებაში მისი გატეხვა ადვილი არ არის.

LAPPING არის ვაფლის დამატება მძიმე შერჩევის ფირფიტასა და ქვედა ბროლის ფირფიტას შორის და ზეწოლის გატარება და როტაცია აბრაზიით, რათა ვაფლი ბრტყელი გახდეს.

გრავირება არის ვაფლის ზედაპირის დაზიანების მოცილების პროცესი, ხოლო ფიზიკური დამუშავებით დაზიანებული ზედაპირული ფენა იხსნება ქიმიური ხსნარით.

ორმხრივი დაფქვა არის ვაფლის გაბრტყელების პროცესი და ზედაპირზე მცირე გამონაყარის მოცილება.

RTP არის ვაფლის სწრაფი გაცხელების პროცესი რამდენიმე წამში, ისე, რომ ვაფლის შიდა დეფექტები ერთგვაროვანი იყოს, ლითონის მინარევები დათრგუნული და ნახევარგამტარის არანორმალური მუშაობა თავიდან აიცილოს.

გაპრიალება არის პროცესი, რომელიც უზრუნველყოფს ზედაპირის სიგლუვეს ზედაპირის ზუსტი დამუშავების გზით. გასაპრიალებელი ხსნარისა და გასაპრიალებელი ქსოვილის გამოყენება, შესაბამის ტემპერატურასთან, წნევასთან და ბრუნვის სიჩქარესთან ერთად, შეუძლია აღმოფხვრას წინა პროცესის შედეგად დარჩენილი მექანიკური დაზიანების ფენა და მიიღოს სილიკონის ვაფლები ზედაპირის შესანიშნავი სიბრტყით.

გაწმენდის მიზანია გაპრიალების შემდეგ სილიკონის ვაფლის ზედაპირზე დარჩენილი ორგანული ნივთიერებების, ნაწილაკების, ლითონების და ა.შ. ამოღება, რათა უზრუნველყოს სილიკონის ვაფლის ზედაპირის სისუფთავე და დააკმაყოფილოს შემდგომი პროცესის ხარისხის მოთხოვნები.

სიბრტყის და წინააღმდეგობის ტესტერი ამოიცნობს სილიკონის ვაფლს გაპრიალებისა და გაწმენდის შემდეგ, რათა უზრუნველყოს, რომ გაპრიალებული სილიკონის ვაფლის სისქე, სიბრტყე, ადგილობრივი სიბრტყე, გამრუდება, დახრილობა, წინაღობა და ა.შ. აკმაყოფილებს მომხმარებლის მოთხოვნებს.

ნაწილაკების დათვლა არის ვაფლის ზედაპირის ზუსტი შემოწმების პროცესი, ხოლო ზედაპირის დეფექტები და რაოდენობა განისაზღვრება ლაზერული გაფანტვით.

EPI GROWING არის მაღალი ხარისხის სილიკონის ერთკრისტალური ფენების ზრდის პროცესი გაპრიალებულ სილიკონის ვაფლებზე ორთქლის ფაზის ქიმიური დეპონირების გზით.

დაკავშირებული ცნებები:ეპიტაქსიური ზრდა: ეხება ერთი ბროლის ფენის ზრდას გარკვეული მოთხოვნებით და იგივე კრისტალური ორიენტირებით, როგორც სუბსტრატი ერთ კრისტალურ სუბსტრატზე (სუბსტრატზე), ისევე, როგორც თავდაპირველი კრისტალი, რომელიც ვრცელდება გარედან მონაკვეთზე. ეპიტაქსიალური ზრდის ტექნოლოგია შეიქმნა 1950-იანი წლების ბოლოს და 1960-იანი წლების დასაწყისში. იმ დროს, მაღალი სიხშირის და მაღალი სიმძლავრის მოწყობილობების წარმოებისთვის საჭირო იყო კოლექტორის სერიის წინააღმდეგობის შემცირება და მასალას სჭირდებოდა მაღალი ძაბვისა და მაღალი დენის გაძლება, ამიტომ საჭირო იყო თხელი მაღალი სიმძლავრის გაზრდა. წინააღმდეგობის ეპიტაქსიალური ფენა დაბალი წინააღმდეგობის სუბსტრატზე. ეპიტაქსიურად გაზრდილი ახალი ერთკრისტალური ფენა შეიძლება განსხვავდებოდეს სუბსტრატისგან გამტარობის ტიპის, წინააღმდეგობის და ა.შ., ასევე შეიძლება გაიზარდოს სხვადასხვა სისქის და მოთხოვნების მრავალშრიანი ერთკრისტალები, რითაც მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდება მოწყობილობის დიზაინის მოქნილობა და მოწყობილობის შესრულება.

შეფუთვა არის საბოლოო კვალიფიციური პროდუქციის შეფუთვა.