תהליך מפורט של ייצור מוליכים למחצה של פרוסות סיליקון

ראשית, הכניסו סיליקון פוליגריסטלי ודופטים לתוך כור היתוך הקוורץ בתנור הגביש החד, העלו את הטמפרטורה ליותר מ-1000 מעלות והשיג סיליקון פוליקריסטלי במצב מותך.

צמיחת מטיל סיליקון הוא תהליך של הפיכת סיליקון פולי-גבישי לסיליקון גבישי יחיד. לאחר שהסיליקון הפולי-גבישי מחומם לנוזל, הסביבה התרמית נשלטת במדויק כדי לצמוח לגבישים בודדים באיכות גבוהה.

מושגים קשורים:
צמיחת גביש בודד:לאחר שהטמפרטורה של תמיסת הסיליקון הפולי-גבישית יציבה, מורידים את גביש הזרע באיטיות להמסת הסיליקון (גם גביש הזרע יימס בהמסת הסיליקון), ולאחר מכן הגביש הזרע מורם במהירות מסוימת לצורך הזרעה תַהֲלִיך. לאחר מכן, הנקעים שנוצרו במהלך תהליך הזריעה מבוטלים באמצעות פעולת הצוואר. כאשר הצוואר מכווץ לאורך מספיק, קוטר הסיליקון הקריסטל הבודד מוגדל לערך היעד על ידי התאמת מהירות המשיכה והטמפרטורה, ולאחר מכן נשמר הקוטר השווה כדי לגדול לאורך היעד. לבסוף, על מנת למנוע מהפריקה להתרחב לאחור, מסיים את מטיל הגביש החד כדי להשיג את מטיל הגביש החד המוגמר, ולאחר מכן מוציאים אותו לאחר קירור הטמפרטורה.

שיטות להכנת סיליקון גביש יחיד:שיטת CZ ושיטת FZ. שיטת CZ מקוצרת כשיטת CZ. המאפיין של שיטת CZ הוא שהיא מסוכמת במערכת תרמית בעלת גליל ישר, תוך שימוש בחימום עמידות גרפיט להמסת הסיליקון הפולי-גבישי בכור היתוך קוורץ בטוהר גבוה, ולאחר מכן הכנסת גביש הזרע למשטח ההיתוך לריתוך, תוך כדי ריתוך. סיבוב גביש הזרע, ולאחר מכן הפוך את כור ההיתוך. גביש הזרע מורם באיטיות כלפי מעלה, ולאחר תהליכי זריעה, הגדלה, סיבוב כתף, גדילה שווה בקוטר וזנב, מתקבל סיליקון גבישי יחיד.

שיטת ההיתוך האזורי היא שיטה לשימוש במטילים רב גבישיים להמסה וגיבוש גבישי מוליכים למחצה באזורים שונים. אנרגיה תרמית משמשת ליצירת אזור התכה בקצה אחד של מוט המוליך למחצה, ולאחר מכן מרותך גביש זרע גביש יחיד. הטמפרטורה מותאמת כדי לגרום לאזור ההיתוך לנוע לאט לקצה השני של המוט, ובאמצעות המוט כולו, גדל גביש בודד, וכיוון הגביש זהה לזה של גביש הזרע. שיטת התכת האזור מחולקת לשני סוגים: שיטת התכת אזור אופקי ושיטת התכת אזור ההשעיה אנכית. הראשון משמש בעיקר לטיהור וצמיחת גביש בודד של חומרים כגון גרמניום ו-GaAs. האחרון הוא להשתמש בסליל בתדר גבוה באטמוספירה או בתנור ואקום כדי ליצור אזור מותך במגע בין גביש זרע הגביש היחיד למוט הסיליקון הפולי-גבישי התלוי מעליו, ולאחר מכן להזיז את האזור המותך כלפי מעלה כדי לגדל יחיד. גָבִישׁ.

כ-85% מפרוסות הסיליקון מיוצרות בשיטת צ'וקרלסקי, ו-15% מפרוסות הסיליקון מיוצרות בשיטת ההיתוך האזורי. על פי האפליקציה, סיליקון הגביש החד הגדל בשיטת Czochralski משמש בעיקר לייצור רכיבי מעגל משולבים, בעוד שסיליקון הגביש החד הגדל בשיטת ההיתוך האזורי משמש בעיקר עבור מוליכים למחצה כוח. לשיטת צ'וקרלסקי יש תהליך בוגר וקל יותר לגדל סיליקון יחיד גבישי בקוטר גדול; שיטת ההיתוך של אזור ההמסה אינה נוגעת במיכל, לא קלה להזדהם, בעלת טוהר גבוה יותר, והיא מתאימה לייצור מכשירים אלקטרוניים בעלי הספק גבוה, אך קשה יותר לגדל סיליקון גבישי יחיד בקוטר גדול, והוא משמש בדרך כלל רק לקוטר של 8 אינץ' או פחות. הסרטון מציג את שיטת צ'וקרלסקי.

עקב הקושי בשליטה בקוטר של מוט הסיליקון החד-גבישי בתהליך משיכת הקריסטל, על מנת לקבל מוטות סיליקון בקטרים ​​סטנדרטיים, כגון 6 אינץ', 8 אינץ', 12 אינץ' וכו' לאחר משיכת היחיד. קריסטל, קוטר מטיל הסיליקון יתגלגל ויטחון. פני השטח של מוט הסיליקון לאחר הגלגול חלקים ושגיאת הגודל קטנה יותר.

באמצעות טכנולוגיית חיתוך תיל מתקדמת, מטיל הגביש היחיד נחתך לפרוסות סיליקון בעובי מתאים באמצעות ציוד חיתוך.

בשל העובי הקטן של רקיקת הסיליקון, קצה פרוסת הסיליקון לאחר החיתוך חד מאוד. מטרת שחיקת הקצה היא ליצור קצה חלק ולא קל לשבור אותה בייצור השבבים העתידי.

LAPPING הוא להוסיף את הפרוסה בין לוחית הבחירה הכבדה ללוח הקריסטל התחתונה, ולהפעיל לחץ ולסובב עם החומר השוחק כדי להפוך את הפרוסה שטוחה.

תחריט הוא תהליך להסרת הנזק פני השטח של הפרוסה, ושכבת פני השטח שניזוקה בעיבוד פיזי מומסת על ידי תמיסה כימית.

טחינה דו צדדית היא תהליך להפיכת הפרוסה שטוחה יותר ולהסרת בליטות קטנות על פני השטח.

RTP הוא תהליך של חימום מהיר של הפרוסה תוך כמה שניות, כך שהפגמים הפנימיים של הפרוסה יהיו אחידים, זיהומים מתכתיים מדוכאים ונמנעת פעולה חריגה של המוליך למחצה.

ליטוש הוא תהליך המבטיח חלקות פני השטח באמצעות עיבוד משטח מדויק. השימוש בשפשוף ליטוש ובבד ליטוש, בשילוב עם טמפרטורה, לחץ ומהירות סיבוב מתאימים, יכולים לבטל את שכבת הנזק המכני שהותיר התהליך הקודם ולהשיג פרוסות סיליקון עם שטוחות פני שטח מעולה.

מטרת הניקוי היא להסיר חומרים אורגניים, חלקיקים, מתכות וכו' שנותרו על פני פרוסת הסיליקון לאחר הליטוש, על מנת להבטיח את ניקיון משטח פרוסת הסיליקון ולעמוד בדרישות האיכות של התהליך העוקב.

בודק השטיחות וההתנגדות מזהה את פרוסת הסיליקון לאחר ליטוש וניקוי כדי להבטיח שהעובי, השטיחות, השטיחות המקומית, העקמומיות, העיוות, ההתנגדות וכו' של פרוסת הסיליקון המלוטשת עונים על צרכי הלקוח.

ספירת חלקיקים היא תהליך לבדיקה מדוייקת של פני השטח של הפרוסה, ופגמי פני השטח וכמות נקבעים על ידי פיזור לייזר.

EPI GROWING הוא תהליך לגידול סרטי סיליקון חד-גבישים באיכות גבוהה על פרוסות סיליקון מלוטשות על ידי שקיעה כימית בשלב אדים.

מושגים קשורים:צמיחה אפיטקסיאלית: מתייחסת לצמיחה של שכבת גביש בודדת עם דרישות מסוימות ואוריינטציה גבישית זהה למצע על גבי מצע בודד (סובסטרט), בדיוק כמו הגביש המקורי המשתרע כלפי חוץ עבור קטע. טכנולוגיית הצמיחה האפיטקסיאלית פותחה בסוף שנות ה-50 ותחילת שנות ה-60. באותה תקופה, על מנת לייצר מכשירים בתדירות גבוהה והספק גבוה, היה צורך להפחית את התנגדות סדרת האספנים, והחומר נדרש לעמוד במתח גבוה וזרם גבוה, ולכן היה צורך לגדל דק גבוה- שכבת התנגדות אפיטקסיאלית על מצע בעל התנגדות נמוכה. השכבה החד-גבישית החדשה שגדלה אפיטקסיאלית יכולה להיות שונה מהמצע מבחינת סוג המוליכות, התנגדות וכו', וניתן לגדל גם גבישים חד-שכבתיים בעוביים ודרישות שונות, ובכך לשפר מאוד את הגמישות של עיצוב המכשיר וההתקן. ביצועי המכשיר.

אריזה היא האריזה של המוצרים הסופיים המוסמכים.