Lägg först polykristallint kisel och dopämnen i kvartsdegeln i enkristallugnen, höj temperaturen till mer än 1000 grader och erhåll polykristallint kisel i smält tillstånd.
Tillväxt av kiselgöt är en process för att göra polykristallint kisel till enkristallint kisel. Efter att det polykristallina kislet har värmts upp till vätska, kontrolleras den termiska miljön exakt för att växa till högkvalitativa enkristaller.
Relaterade begrepp:
Enkristalltillväxt:Efter att temperaturen på den polykristallina kisellösningen är stabil, sänks frökristallen långsamt ner i kiselsmältan (frökristallen kommer också att smältas i kiselsmältan), och sedan lyfts frökristallen upp med en viss hastighet för ympningen behandla. Sedan elimineras de dislokationer som alstras under ympningsprocessen genom halsningsoperationen. När halsen krympts till en tillräcklig längd förstoras enkristallkislets diameter till målvärdet genom att justera draghastigheten och temperaturen, och sedan bibehålls samma diameter för att växa till mållängden. Slutligen, för att förhindra dislokationen från att sträcka sig bakåt, färdigställs enkristallgötet för att erhålla det färdiga enkristallgötet, och sedan tas det ut efter att temperaturen kylts.
Metoder för att framställa enkristallkisel:CZ-metoden och FZ-metoden. CZ-metoden förkortas som CZ-metoden. Kännetecknande för CZ-metoden är att den sammanfattas i ett rakcylindrigt termiskt system, med användning av grafitmotståndsuppvärmning för att smälta det polykristallina kislet i en kvartsdegel med hög renhet, och sedan införa frökristallen i smältytan för svetsning, medan rotera frökristallen och sedan vända degeln. Frökristallen lyfts långsamt uppåt och efter processerna med sådd, förstoring, axelrotation, tillväxt med lika diameter och svans, erhålls ett enkristalligt kisel.
Zonsmältningsmetoden är en metod för att använda polykristallina göt för att smälta och kristallisera halvledarkristaller i olika områden. Termisk energi används för att generera en smältzon i ena änden av halvledarstaven, och sedan svetsas en enkristallfrökristall. Temperaturen justeras för att få smältzonen att sakta röra sig till den andra änden av staven, och genom hela staven växer en enda kristall och kristallorienteringen är densamma som frökristallens. Zonsmältningsmetoden är uppdelad i två typer: horisontell zonsmältmetod och vertikal suspensionszonssmältmetod. Den förra används främst för rening och enkristalltillväxt av material som germanium och GaAs. Den senare är att använda en högfrekvensspole i en atmosfärs- eller vakuumugn för att generera en smält zon vid kontakten mellan den enkristallina groddkristallen och den polykristallina kiselstaven som hänger ovanför den, och sedan flytta den smälta zonen uppåt för att växa en enda kristall.
Cirka 85 % av kiselskivorna tillverkas med Czochralski-metoden och 15 % av kiselskivorna tillverkas med zonsmältningsmetoden. Enligt ansökan används enkristallkiselet som odlas med Czochralski-metoden huvudsakligen för att producera integrerade kretskomponenter, medan enkristallkiselet som odlas med zonsmältningsmetoden huvudsakligen används för krafthalvledare. Czochralski-metoden har en mogen process och är lättare att odla enkristallkisel med stor diameter; zonsmältningsmetoden smältan kommer inte i kontakt med behållaren, är inte lätt att förorenas, har en högre renhet och är lämplig för produktion av högeffekts elektroniska enheter, men det är svårare att odla enkristallkisel med stor diameter, och används i allmänhet endast för 8 tum eller mindre i diameter. Videon visar Czochralski-metoden.
På grund av svårigheten att kontrollera diametern på enkristallkiselstaven i processen att dra den enkla kristallen, för att erhålla kiselstavar av standarddiametrar, såsom 6 tum, 8 tum, 12 tum, etc. Efter att ha dragit den enda kristallen kristall, kommer diametern på kiselgötet att rullas och malas. Ytan på kiselstaven efter valsning är slät och storleksfelet är mindre.
Med hjälp av avancerad trådskärningsteknik skärs enkristallgötet till kiselskivor av lämplig tjocklek genom skivningsutrustning.
På grund av den lilla tjockleken på kiselskivan är kanten på kiselskivan efter skärning mycket skarp. Syftet med kantslipning är att bilda en slät kant och det är inte lätt att bryta i den framtida spåntillverkningen.
LAPPING är att lägga till wafern mellan den tunga urvalsplattan och den nedre kristallplattan, och applicera tryck och rotera med slipmedlet för att göra wafern platt.
Etsning är en process för att avlägsna ytskador på skivan, och ytskiktet som skadats av fysisk bearbetning löses upp med kemisk lösning.
Dubbelsidig slipning är en process för att göra wafern plattare och ta bort små utsprång på ytan.
RTP är en process för att snabbt värma upp wafern på några sekunder, så att de interna defekterna hos wafern är enhetliga, metallföroreningar undertrycks och onormal drift av halvledaren förhindras.
Polering är en process som säkerställer ytjämnheten genom ytprecisionsbearbetning. Användningen av poleringsslam och polerduk, i kombination med lämplig temperatur, tryck och rotationshastighet, kan eliminera det mekaniska skadeskiktet som lämnats av den tidigare processen och erhålla kiselskivor med utmärkt ytplanhet.
Syftet med rengöringen är att avlägsna organiskt material, partiklar, metaller etc. som finns kvar på kiselskivans yta efter polering, för att säkerställa renheten hos kiselskivans yta och uppfylla kvalitetskraven för den efterföljande processen.
Planhets- och resistivitetstestaren upptäcker kiselskivan efter polering och rengöring för att säkerställa att tjockleken, planheten, lokal planhet, krökning, skevhet, resistivitet etc. hos den polerade kiselskivan möter kundernas behov.
PARTIKELräkning är en process för att noggrant inspektera skivans yta, och ytdefekterna och mängden bestäms av laserspridning.
EPI GROWING är en process för att odla högkvalitativa enkristallfilmer av kisel på polerade kiselskivor genom kemisk avsättning i ångfas.
Relaterade begrepp:Epitaxiell tillväxt: hänvisar till tillväxten av ett enkristalllager med vissa krav och samma kristallorientering som substratet på ett enkristallsubstrat (substrat), precis som den ursprungliga kristallen som sträcker sig utåt för en sektion. Teknik för epitaxiell tillväxt utvecklades i slutet av 1950-talet och början av 1960-talet. På den tiden, för att tillverka högfrekventa och högeffektsenheter, var det nödvändigt att minska kollektorseriens motstånd, och materialet krävdes för att motstå hög spänning och hög ström, så det var nödvändigt att odla en tunn hög- resistansepitaxialskikt på ett lågresistanssubstrat. Det nya enkristalllagret som odlas epitaxiellt kan skilja sig från substratet när det gäller konduktivitetstyp, resistivitet, etc., och flerlagers enkristaller av olika tjocklekar och krav kan också odlas, vilket avsevärt förbättrar flexibiliteten i enhetsdesign och enhetens prestanda.
Förpackning är förpackningen av de slutliga kvalificerade produkterna.
Posttid: 2024-nov-05