सिलिकन वेफर अर्धचालक निर्माणको विस्तृत प्रक्रिया

पहिले, एकल क्रिस्टल फर्नेसमा क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन र डोपन्टहरू राख्नुहोस्, तापमान 1000 डिग्री भन्दा बढि बढाउनुहोस्, र पग्लिएको अवस्थामा पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकन प्राप्त गर्नुहोस्।

सिलिकन इन्गट वृद्धि एकल क्रिस्टल सिलिकन मा polycrystalline सिलिकन बनाउने प्रक्रिया हो। Polycrystalline सिलिकन तरलमा तताइएपछि, थर्मल वातावरण उच्च गुणस्तरको एकल क्रिस्टलमा बढ्नको लागि ठीकसँग नियन्त्रण गरिन्छ।

सम्बन्धित अवधारणाहरू:
एकल क्रिस्टल वृद्धि:Polycrystalline सिलिकन समाधानको तापक्रम स्थिर भएपछि, बीज क्रिस्टल बिस्तारै सिलिकन पग्लिन्छ (बीउ क्रिस्टल पनि सिलिकन पग्लिनेछ) मा पग्लिन्छ, र त्यसपछि बीज क्रिस्टल बीउको लागि निश्चित गतिमा माथि उठाइएको छ। प्रक्रिया। त्यसपछि, रोपण प्रक्रियाको क्रममा उत्पन्न हुने विस्थापनहरू नेकिङ अपरेशन मार्फत हटाइन्छ। जब घाँटी पर्याप्त लम्बाइमा संकुचित हुन्छ, एकल क्रिस्टल सिलिकनको व्यास तान्ने गति र तापमान समायोजन गरेर लक्ष्य मानमा बढाइन्छ, र त्यसपछि लक्ष्य लम्बाइमा बढ्नको लागि बराबर व्यास कायम राखिन्छ। अन्तमा, विस्थापनलाई पछाडि विस्तार गर्नबाट रोक्नको लागि, एकल क्रिस्टल इन्गट समाप्त भएको एकल क्रिस्टल इन्गट प्राप्त गर्न समाप्त हुन्छ, र त्यसपछि तापक्रम चिसो भएपछि यसलाई बाहिर निकालिन्छ।

एकल क्रिस्टल सिलिकन तयार गर्ने तरिकाहरू:CZ विधि र FZ विधि। CZ विधिलाई संक्षिप्त रूपमा CZ विधि भनिन्छ। CZ विधिको विशेषता यो हो कि यसलाई स्ट्रेट-सिलिन्डर थर्मल प्रणालीमा संक्षेप गरिएको छ, उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन पगाल्न ग्रेफाइट प्रतिरोधी तताउने प्रयोग गरी, र त्यसपछि वेल्डिंगको लागि पिघलिएको सतहमा बीज क्रिस्टल घुसाउँदछ। बीज क्रिस्टल घुमाउँदै, र त्यसपछि क्रूसिबल उल्टाउँदै। बीउ क्रिस्टल बिस्तारै माथि माथि उठाइएको छ, र बीउ, विस्तार, काँध घुमाउने, समान व्यास वृद्धि, र पुच्छर प्रक्रिया पछि, एकल क्रिस्टल सिलिकन प्राप्त हुन्छ।

जोन पिघलने विधि विभिन्न क्षेत्रहरूमा अर्धचालक क्रिस्टलहरू पग्लन र क्रिस्टलाइज गर्न पोलीक्रिस्टलाइन इन्गटहरू प्रयोग गर्ने विधि हो। थर्मल ऊर्जा अर्धचालक रडको एक छेउमा एक पग्लने क्षेत्र उत्पन्न गर्न प्रयोग गरिन्छ, र त्यसपछि एकल क्रिस्टल बीज क्रिस्टल वेल्डेड गरिन्छ। पग्लने क्षेत्रलाई बिस्तारै रडको अर्को छेउमा सार्नको लागि तापमान समायोजन गरिन्छ, र सम्पूर्ण रड मार्फत, एकल क्रिस्टल बढ्छ, र क्रिस्टल अभिमुखीकरण बीउ क्रिस्टलको जस्तै हो। क्षेत्र पिघलने विधि दुई प्रकारमा विभाजित छ: तेर्सो क्षेत्र पिघलने विधि र ठाडो निलम्बन क्षेत्र पिघलने विधि। पहिलेको मुख्य रूपमा जर्मेनियम र GaAs जस्ता सामग्रीहरूको शुद्धिकरण र एकल क्रिस्टल वृद्धिको लागि प्रयोग गरिन्छ। पछिल्लो भनेको वायुमण्डल वा भ्याकुम फर्नेसमा उच्च-फ्रिक्वेन्सी कुण्डल प्रयोग गरी एकल क्रिस्टल सीड क्रिस्टल र यसको माथि निलम्बित पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन रड बीचको सम्पर्कमा पग्लिएको क्षेत्र उत्पन्न गर्न र त्यसपछि पग्लिएको क्षेत्रलाई माथितिर सार्नु हो। क्रिस्टल।

लगभग 85% सिलिकन वेफरहरू Czochralski विधिद्वारा उत्पादन गरिन्छ, र 15% सिलिकन वेफरहरू जोन पिघ्ने विधिद्वारा उत्पादन गरिन्छ। एप्लिकेसनका अनुसार, Czochralski विधिद्वारा उब्जाइएको एकल क्रिस्टल सिलिकन मुख्यतया एकीकृत सर्किट कम्पोनेन्टहरू उत्पादन गर्न प्रयोग गरिन्छ, जबकि जोन पिघलने विधिद्वारा उब्जाइएको एकल क्रिस्टल सिलिकन मुख्यतया पावर अर्धचालकहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ। Czochralski विधिमा परिपक्व प्रक्रिया छ र ठूलो-व्यास एकल क्रिस्टल सिलिकन बढ्न सजिलो छ; जोन पग्लने विधिले कन्टेनरलाई सम्पर्क गर्दैन, दूषित हुन सजिलो छैन, उच्च शुद्धता छ, र उच्च-शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको उत्पादनको लागि उपयुक्त छ, तर ठूलो व्यासको एकल क्रिस्टल सिलिकन बढ्न गाह्रो छ, र सामान्यतया 8 इन्च वा कम व्यासको लागि मात्र प्रयोग गरिन्छ। भिडियो Czochralski विधि देखाउँछ।

एकल क्रिस्टल तान्ने प्रक्रियामा एकल क्रिस्टल सिलिकन रडको व्यास नियन्त्रण गर्न कठिनाइको कारण, मानक व्यास, जस्तै 6 इन्च, 8 इन्च, 12 इन्च, इत्यादिको सिलिकन रडहरू प्राप्त गर्न एकल क्रिस्टल तानेपछि। क्रिस्टल, सिलिकन इन्गटको व्यास रोल र जमीन हुनेछ। रोलिङ पछि सिलिकन रड को सतह चिकनी छ र आकार त्रुटि सानो छ।

उन्नत तार काट्ने प्रविधि प्रयोग गरेर, एकल क्रिस्टल इन्गटलाई स्लाइसिङ उपकरण मार्फत उपयुक्त मोटाईको सिलिकन वेफर्समा काटिन्छ।

सिलिकन वेफरको सानो मोटाईको कारण, काटिए पछि सिलिकन वेफरको किनारा धेरै तिखो हुन्छ। एज ग्राइन्डिङको उद्देश्य चिकनी किनारा बनाउनु हो र भविष्यको चिप निर्माणमा यसलाई तोड्न सजिलो छैन।

ल्यापिङ भनेको भारी चयन प्लेट र तल्लो क्रिस्टल प्लेटको बीचमा वेफर थप्नु हो, र दबाब लागू गर्नुहोस् र वेफरलाई समतल बनाउन घर्षणको साथ घुमाउनुहोस्।

नक्काशी भनेको वेफरको सतहको क्षति हटाउने प्रक्रिया हो, र भौतिक प्रशोधनले क्षतिग्रस्त सतहको तह रासायनिक घोलद्वारा भंग हुन्छ।

डबल-साइडेड ग्राइन्डिङ वेफरलाई फ्ल्याटर बनाउन र सतहमा साना प्रोट्रुसनहरू हटाउने प्रक्रिया हो।

RTP केही सेकेन्डमा वेफरलाई द्रुत रूपमा तताउने प्रक्रिया हो, ताकि वेफरको आन्तरिक दोषहरू एकरूप हुन्छन्, धातुको अशुद्धताहरू दबाइन्छ, र अर्धचालकको असामान्य सञ्चालनलाई रोक्न सकिन्छ।

पालिसिङ एक प्रक्रिया हो जसले सतह परिशुद्धता मेसिनिंग मार्फत सतह चिकनाई सुनिश्चित गर्दछ। उपयुक्त तापक्रम, दबाब र घुमाउने गतिसँग मिलाएर पालिस गर्ने स्लरी र पालिस गर्ने कपडाको प्रयोगले अघिल्लो प्रक्रियाले छोडेको मेकानिकल क्षतिको तहलाई हटाउन र उत्कृष्ट सतह समतलताका साथ सिलिकन वेफरहरू प्राप्त गर्न सक्छ।

सफा गर्ने उद्देश्य भनेको सिलिकन वेफरको सतहमा पालिस गरिसकेपछि बाँकी रहेका जैविक पदार्थ, कण, धातु आदि हटाउनु हो, ताकि सिलिकन वेफर सतहको सरसफाइ सुनिश्चित गर्न र त्यसपछिको प्रक्रियाको गुणस्तर आवश्यकताहरू पूरा गर्न सकियोस्।

सपाटता र प्रतिरोधात्मकता परीक्षकले पालिश र सफा गरेपछि सिलिकन वेफर पत्ता लगाउँदछ कि पालिश गरिएको सिलिकन वेफरको मोटाई, समतलता, स्थानीय समतलता, वक्रता, वारपेज, प्रतिरोधात्मकता, आदि ग्राहकको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।

कण गणना भनेको वेफरको सतहलाई ठीकसँग निरीक्षण गर्ने प्रक्रिया हो, र सतहको दोष र मात्रा लेजर स्क्याटरिङद्वारा निर्धारण गरिन्छ।

EPI GROWING वाष्प चरण रासायनिक निक्षेप द्वारा पॉलिश सिलिकन वेफरहरूमा उच्च-गुणस्तरको सिलिकन एकल क्रिस्टल फिल्महरू बढाउने प्रक्रिया हो।

सम्बन्धित अवधारणाहरू:एपिटेक्सियल बृद्धि: निश्चित आवश्यकताहरू र एकल क्रिस्टल सब्सट्रेट (सब्सट्रेट) मा सब्सट्रेटको रूपमा समान क्रिस्टल अभिमुखीकरणको साथ एकल क्रिस्टल तहको बृद्धिलाई बुझाउँछ, जस्तै मूल क्रिस्टलले खण्डको लागि बाहिरी विस्तार गर्दछ। एपिटेक्सियल ग्रोथ टेक्नोलोजी 1950 को दशकको अन्त र 1960 को शुरुमा विकसित भएको थियो। त्यस समयमा, उच्च-फ्रिक्वेन्सी र उच्च-शक्ति उपकरणहरू निर्माण गर्न, कलेक्टर श्रृंखला प्रतिरोध कम गर्न आवश्यक थियो, र सामग्री उच्च भोल्टेज र उच्च वर्तमान सामना गर्न आवश्यक थियो, त्यसैले यो पातलो उच्च वृद्धि गर्न आवश्यक थियो। कम प्रतिरोध सब्सट्रेट मा प्रतिरोध epitaxial तह। नयाँ एकल क्रिस्टल तह epitaxially बढेको चालकता प्रकार, प्रतिरोधकता, आदि को मामला मा सब्सट्रेट भन्दा फरक हुन सक्छ, र विभिन्न मोटाई र आवश्यकताहरु को बहु-तह एकल क्रिस्टल पनि उब्जाउन सकिन्छ, जसले गर्दा यन्त्र डिजाइन को लचिलोपन र धेरै सुधार गर्दछ। उपकरणको प्रदर्शन।

प्याकेजिङ भनेको अन्तिम योग्य उत्पादनहरूको प्याकेजिङ हो।