Išsamus silicio plokštelių puslaidininkių gamybos procesas

640

Pirmiausia į monokristalinės krosnies kvarcinį tiglį įdėkite polikristalinį silicį ir priedus, pakelkite temperatūrą iki daugiau nei 1000 laipsnių ir gaukite išlydytą polikristalinį silicį.

640 (1)

Silicio luito auginimas yra polikristalinio silicio pavertimo monokristaliniu siliciu procesas. Po to, kai polikristalinis silicis kaitinamas į skystį, šiluminė aplinka yra tiksliai kontroliuojama, kad išaugtų į aukštos kokybės pavienius kristalus.

Susijusios sąvokos:
Vieno kristalo augimas:Kai polikristalinio silicio tirpalo temperatūra yra stabili, sėklinis kristalas lėtai nuleidžiamas į silicio lydalą (sėklinis kristalas taip pat ištirps silicio lydaloje), o tada sėklų kristalas pakeliamas tam tikru greičiu sėjai. procesas. Tada išnirimai, atsiradę sėjimo proceso metu, pašalinami per kakliuko operaciją. Kai kaklas sutraukiamas iki pakankamo ilgio, monokristalinio silicio skersmuo padidinamas iki tikslinės vertės, reguliuojant tempimo greitį ir temperatūrą, o tada išlaikomas vienodas skersmuo, kad padidėtų iki tikslinio ilgio. Galiausiai, siekiant užkirsti kelią dislokacijai tęstis atgal, monokristalinis luitas baigiamas, kad būtų gautas galutinis monokristalinis luitas, o po to jis išimamas atvėsus temperatūrai.

Vienkristalinio silicio paruošimo metodai:CZ metodas ir FZ metodas. CZ metodas sutrumpintas kaip CZ metodas. CZ metodo ypatybė yra ta, kad jis apibendrintas tiesių cilindrų šiluminėje sistemoje, naudojant grafito atsparumo kaitinimą, kad išlydytų polikristalinį silicį didelio grynumo kvarciniame tiglyje, o po to sėklinis kristalas įterpiamas į lydalo paviršių suvirinimui. sukdami sėklinį kristalą, o tada apversdami tiglį. Sėklinis kristalas lėtai pakeliamas aukštyn ir po sėjimo, didinimo, pečių sukimosi, vienodo skersmens augimo ir uodegos procesų gaunamas monokristalinis silicis.

Zoninio lydymo metodas – tai polikristalinių luitų naudojimo būdas puslaidininkių kristalams ištirpinti ir kristalizuoti įvairiose srityse. Šiluminė energija naudojama lydymosi zonai sukurti viename puslaidininkinio strypo gale, o tada suvirinamas vieno kristalo sėklų kristalas. Temperatūra reguliuojama taip, kad lydymosi zona lėtai judėtų į kitą strypo galą, o per visą strypą išauga vienas kristalas, o kristalo orientacija yra tokia pati kaip ir sėklinio kristalo. Zonos lydymo metodas skirstomas į du tipus: horizontaliosios zonos lydymo metodą ir vertikalios pakabos zonos lydymo metodą. Pirmasis daugiausia naudojamas medžiagų, tokių kaip germanis ir GaAs, gryninimui ir monokristalų auginimui. Pastarasis yra naudoti aukšto dažnio ritę atmosferoje arba vakuuminėje krosnyje, kad būtų sukurta išlydyta zona, kai kontaktas tarp monokristalinio sėklinio kristalo ir polikristalinio silicio strypo, pakabinto virš jo, ir tada perkelti išlydytą zoną į viršų, kad išaugtų vienas. krištolas.

Apie 85 % silicio plokštelių gaminama Czochralski metodu, o 15 % silicio plokštelių – zoninio lydymo metodu. Pagal paraišką Czochralski metodu išaugintas monokristalinis silicis daugiausia naudojamas integrinių grandynų komponentams gaminti, o monokristalinis silicis, išaugintas zoninio lydymo metodu, daugiausia naudojamas galios puslaidininkiams. Czochralski metodas turi brandų procesą ir jį lengviau auginti didelio skersmens monokristalinį silicį; zoninio lydymo metodo lydalas nesiliečia su konteineriu, nėra lengvai užterštas, yra didesnio grynumo ir tinka didelės galios elektroniniams prietaisams gaminti, tačiau sunkiau auginti didelio skersmens monokristalinį silicį, ir paprastai naudojamas tik 8 colių ar mažesnio skersmens. Vaizdo įraše parodytas Czochralskio metodas.

640 (2)

Dėl sunkumų kontroliuojant monokristalinio silicio strypo skersmenį traukiant monokristalą, norint gauti standartinio skersmens silicio strypus, pvz., 6 colių, 8 colių, 12 colių ir kt. kristalas, silicio luito skersmuo bus suvyniotas ir sumaltas. Silicio strypo paviršius po valcavimo yra lygus, o dydžio paklaida mažesnė.

640 (3)

Naudojant pažangią vielos pjovimo technologiją, vieno kristalo luitas per pjaustymo įrangą supjaustomas į tinkamo storio silicio plokšteles.

640 (4)

Dėl mažo silicio plokštelės storio silicio plokštelės kraštas po pjovimo yra labai aštrus. Kraštų šlifavimo tikslas – suformuoti lygią briauną ir ją nesunku sulaužyti ateityje gaminant drožles.

640 (6)

LAPING yra įdėti plokštelę tarp sunkiosios atrankos plokštės ir apatinės kristalinės plokštės, spausti ir pasukti abrazyvu, kad plokštelė būtų plokščia.

640 (5)

Odinimas yra procesas, skirtas pašalinti plokštelės paviršiaus pažeidimus, o fizinio apdorojimo pažeistas paviršiaus sluoksnis ištirpinamas cheminiu tirpalu.

640 (8)

Dvipusis šlifavimas – tai procesas, kurio metu vaflė tampa plokštesnė ir paviršiuje pašalinami nedideli išsikišimai.

640 (7)

RTP – tai greitas plokštelės įkaitinimo procesas per kelias sekundes, kad vidiniai plokštelės defektai būtų vienodi, nuslopinami metaliniai nešvarumai ir užkertamas kelias nenormaliam puslaidininkio veikimui.

640 (11)

Poliravimas – tai procesas, užtikrinantis paviršiaus glotnumą precizinio paviršiaus apdirbimo būdu. Naudojant poliravimo srutą ir poliravimo audinį kartu su atitinkama temperatūra, slėgiu ir sukimosi greičiu, galima pašalinti mechaninių pažeidimų sluoksnį, kurį paliko ankstesnis procesas, ir gauti silicio plokšteles, kurių paviršius yra lygus.

640 (9)

Valymo tikslas – po poliravimo pašalinti ant silicio plokštelės paviršiaus likusias organines medžiagas, daleles, metalus ir kt., kad būtų užtikrinta silicio plokštelės paviršiaus švara ir atitiktų tolesnio proceso kokybės reikalavimus.

640 (10)

Plokštumo ir savitumo testeris aptinka silicio plokštelę po poliravimo ir valymo, kad užtikrintų, jog poliruoto silicio plokštelės storis, plokštumas, vietinis lygumas, kreivumas, deformacija, savitoji varža ir kt. atitiktų klientų poreikius.

640 (12)

DALELIŲ SKAIČIAVIMAS – tai procesas, skirtas tiksliai apžiūrėti plokštelės paviršių, o paviršiaus defektai ir kiekis nustatomi lazerio sklaida.

640 (14)

EPI GROWING – tai aukštos kokybės monokristalinių silicio plėvelių auginimas ant poliruoto silicio plokštelių naudojant cheminį garų fazės nusodinimą.

Susijusios sąvokos:Epitaksinis augimas: reiškia vieno kristalo sluoksnio augimą su tam tikrais reikalavimais ir tokia pačia kristalo orientacija, kaip ir substratas ant vieno kristalo pagrindo (substrato), kaip ir pirminis kristalas, besitęsiantis į išorę. Epitaksinio augimo technologija buvo sukurta šeštojo dešimtmečio pabaigoje ir septintojo dešimtmečio pradžioje. Tuo metu, norint gaminti aukšto dažnio ir didelės galios įrenginius, reikėjo sumažinti kolektoriaus serijos varžą, o medžiaga turėjo atlaikyti aukštą įtampą ir didelę srovę, todėl reikėjo auginti ploną aukštos atsparumo epitaksinis sluoksnis ant mažo atsparumo pagrindo. Naujas vieno kristalo sluoksnis, auginamas epitaksiniu būdu, gali skirtis nuo substrato laidumo tipu, savitumu ir kt., taip pat gali būti auginami įvairaus storio ir reikalavimų daugiasluoksniai pavieniai kristalai, todėl labai pagerėja įrenginio konstrukcijos lankstumas ir įrenginio veikimą.

640 (13)

Pakuotė – tai galutinių kvalifikuotų produktų pakuotė.


Paskelbimo laikas: 2024-11-05