Detala procezo de fabrikado de semikonduktaĵoj de silicioblato

640

Unue, metu polikristalan silicion kaj dopantojn en la kvarcan fandujon en la unukristala forno, altigu la temperaturon al pli ol 1000 gradoj, kaj akiru polikristalan silicion en fandita stato.

640 (1)

Silicia ingotkresko estas procezo fari polikristalan silicion en unukristalan silicion. Post kiam la polikristalina silicio estas varmigita en likvaĵon, la termika medio estas precize kontrolita por kreski en altkvalitajn unukristalojn.

Rilataj konceptoj:
Unukristala kresko:Post kiam la temperaturo de la polikristalina silicia solvaĵo estas stabila, la semkristalo estas malrapide malaltigita en la silician fandadon (la semkristalo ankaŭ estos fandita en la silicia fandado), kaj tiam la sema kristalo estas levita supren je certa rapideco por la semado. procezo. Tiam, la dislokiĝoj generitaj dum la sema procezo estas eliminitaj per la koloperacio. Kiam la kolo estas ŝrumpita al sufiĉa longo, la diametro de la unukristala silicio estas pligrandigita al la celvaloro ĝustigante la tiran rapidon kaj temperaturon, kaj tiam la egala diametro estas konservita por kreski al la cellongo. Fine, por malhelpi la dislokiĝon etendiĝi malantaŭen, la unukristala ingoto estas finita por akiri la finitan ununuran kristalan ingoton, kaj tiam ĝi estas elprenita post kiam la temperaturo estas malvarmigita.

Metodoj por prepari ununuran kristalan silicion:CZ-metodo kaj FZ-metodo. La CZ-metodo estas mallongigita kiel la CZ-metodo. La karakterizaĵo de la CZ-metodo estas, ke ĝi estas resumita en rektcilindra termika sistemo, uzante grafitan rezistan hejtadon por fandi la polikristalan silicion en altpura kvarca fandujo, kaj tiam enigante la seman kristalon en la fandan surfacon por veldado, dum turnante la semkristalon, kaj poste renversante la fandujon. La semkristalo estas malrapide levita supren, kaj post la procezoj de semado, pligrandigo, ŝultrorotacio, egala diametra kresko kaj vosto, unu kristala silicio estas akirita.

La zono-fandado-metodo estas metodo de uzado de polikristalaj ingotoj por fandi kaj kristaligi duonkonduktaĵkristalojn en malsamaj lokoj. Termika energio estas uzata por generi degelzonon ĉe unu fino de la duonkondukta bastono, kaj tiam ununura kristala semkristalo estas veldita. La temperaturo estas ĝustigita por igi la fandan zonon malrapide moviĝi al la alia fino de la bastono, kaj tra la tuta bastono, unu kristalo estas kreskigita, kaj la kristala orientiĝo estas la sama kiel tiu de la sema kristalo. La metodo de fandado de zono estas dividita en du tipojn: metodo de fandado de horizontala zono kaj metodo de fandado de vertikala suspenda zono. La unua estas plejparte uzita por la purigo kaj unukristala kresko de materialoj kiel ekzemple germanio kaj GaAs. Ĉi-lasta devas uzi altfrekvencan bobenon en atmosfero aŭ vakua forno por generi fanditan zonon ĉe la kontakto inter la ununura kristala semkristalo kaj la polikristala silicia bastono suspendita super ĝi, kaj tiam movi la fanditan zonon supren por kreskigi ununuran. kristalo.

Proksimume 85% de silicioblatoj estas produktitaj per la Czochralski-metodo, kaj 15% de silicioblatoj estas produktitaj per la zonfandmetodo. Laŭ la aplikaĵo, la unukristala silicio kreskigita per la Czochralski-metodo estas ĉefe uzata por produkti integrajn cirkvitajn komponantojn, dum la ununura kristala silicio kreskigita per la zono-fandanta metodo estas ĉefe uzata por potencaj duonkonduktaĵoj. La Czochralski-metodo havas maturan procezon kaj estas pli facile kreski grand-diametra unukristala silicio; la zono-fandado-metodo fandado ne kontaktas la ujon, ne estas facile poluebla, havas pli altan purecon, kaj taŭgas por la produktado de elektronikaj aparatoj de alta potenco, sed estas pli malfacile kreskigi grand-diametran unukristalan silicion, kaj estas ĝenerale nur uzata por 8 coloj aŭ malpli en diametro. La video montras la metodon Czochralski.

640 (2)

Pro la malfacilaĵo kontroli la diametron de la unukristala silicia vergo en la procezo de tiri la ununuran kristalon, por akiri siliciajn bastonojn de normaj diametroj, kiel 6 coloj, 8 coloj, 12 coloj, ktp. Post tiri la unuopaĵon kristalo, la diametro de la silicia ingoto estos rulita kaj muelita. La surfaco de la silicia bastono post rulado estas glata kaj la grandeca eraro estas pli malgranda.

640 (3)

Uzante altnivelan drattranĉan teknologion, la unukristala ingoto estas tranĉita en siliciajn oblatojn de taŭga dikeco per tranĉaĵa ekipaĵo.

640 (4)

Pro la malgranda dikeco de la silicia oblato, la rando de la silicia oblato post tranĉado estas tre akra. La celo de rando muelanta estas formi glatan randon kaj ne estas facile rompi en la estonta blato-fabrikado.

640 (6)

LAPADO estas aldoni la oblaton inter la peza elekta plato kaj la malsupra kristala plato, kaj apliki premon kaj rotacii per la abrasivo por fari la oblaton plata.

640 (5)

Akvaforto estas procezo por forigi la surfacdifekton de la oblato, kaj la surfactavolo difektita per fizika pretigo estas solvita per kemia solvaĵo.

640 (8)

Duflanka muelado estas procezo por igi la oblaton pli plata kaj forigi malgrandajn elstaraĵojn sur la surfaco.

640 (7)

RTP estas procezo por rapide varmigi la oblaton en kelkaj sekundoj, tiel ke la internaj difektoj de la oblato estas unuformaj, metalaj malpuraĵoj estas subpremitaj, kaj nenormala funkciado de la duonkonduktaĵo estas malhelpita.

640 (11)

Polurado estas procezo, kiu certigas la surfacan glatecon per surfaca precizeca maŝinado. La uzo de polura suspensiaĵo kaj polura ŝtofo, kombinita kun taŭga temperaturo, premo kaj rotacia rapideco, povas forigi la mekanikan damaĝan tavolon lasitan de la antaŭa procezo kaj akiri siliciajn oblatojn kun bonega surfaca plateco.

640 (9)

La celo de purigado estas forigi organikan materion, partiklojn, metalojn, ktp restantajn sur la surfaco de la silicia oblato post polurado, por certigi la purecon de la silicia oblasurfaco kaj plenumi la kvalitajn postulojn de la posta procezo.

640 (10)

La testilo de plateco kaj resistiveco detektas la silician oblaton post polurado kaj purigado por certigi, ke la dikeco, plateco, loka plateco, kurbeco, varpado, resistiveco ktp de la polurita silicia oblato renkontas klientajn bezonojn.

640 (12)

PARTICLE COUNTING estas procezo por precize inspekti la surfacon de la oblato, kaj la surfacaj difektoj kaj kvanto estas determinitaj per lasera disvastigo.

640 (14)

EPI GROWING estas procezo por kreskigi altkvalitajn siliciajn unukristalajn filmojn sur poluritaj siliciaj oblatoj per vaporfaza kemia demetado.

Rilataj konceptoj:Epitaksa kresko: rilatas al la kresko de ununura kristala tavolo kun certaj postuloj kaj la sama kristala orientiĝo kiel la substrato sur ununura kristala substrato (substrato), ekzakte kiel la origina kristalo etendiĝanta eksteren por sekcio. Epitaksa kreskoteknologio estis evoluigita en la malfruaj 1950-aj jaroj kaj fruaj 1960-aj jaroj. En tiu tempo, por fabriki altfrekvencajn kaj alt-potencajn aparatojn, estis necese redukti la kolektan serio-reziston, kaj la materialo estis postulata por elteni altan tensio kaj altan kurenton, do estis necese kreskigi maldikan alta- rezista epitaksia tavolo sur malalt-rezista substrato. La nova unukristala tavolo kreskigita epitaksie povas esti diferenca de la substrato laŭ konduktiveco, resistiveco, ktp., kaj plurtavolaj unukristaloj de malsamaj dikecoj kaj postuloj ankaŭ povas esti kultivitaj, tiel multe plibonigante la flekseblecon de aparato-dezajno kaj la rendimento de la aparato.

640 (13)

Pakado estas la pakado de la finaj kvalifikitaj produktoj.


Afiŝtempo: Nov-05-2024