En primeiro lugar, coloque silicio policristalino e dopantes no crisol de cuarzo no forno de cristal único, eleve a temperatura a máis de 1000 graos e obtén silicio policristalino en estado fundido.
O crecemento do lingote de silicio é un proceso de transformación do silicio policristalino en silicio monocristalino. Despois de que o silicio policristalino se quenta en líquido, o ambiente térmico contrólase con precisión para converterse en monocristais de alta calidade.
Conceptos relacionados:
Crecemento dun só cristal:Despois de que a temperatura da solución de silicio policristalino sexa estable, o cristal de semente baixa lentamente no fundido de silicio (o cristal de semente tamén se fundirá no fundido de silicio) e entón o cristal de semente levántase a certa velocidade para a sementeira. proceso. Despois, as dislocacións xeradas durante o proceso de sementeira elimínanse mediante a operación de pescozo. Cando o pescozo se encolle ata unha lonxitude suficiente, o diámetro do silicio monocristal aumenta ata o valor obxectivo axustando a velocidade de tracción e a temperatura, e entón mantense o diámetro igual para crecer ata a lonxitude obxectivo. Finalmente, para evitar que a dislocación se estenda cara atrás, remátase o lingote de cristal único para obter o lingote de cristal único acabado e, a continuación, sácase despois de arrefriar a temperatura.
Métodos para preparar silicio monocristalino:Método CZ e método FZ. O método CZ abreviase como método CZ. A característica do método CZ é que se resume nun sistema térmico de cilindro recto, usando o quecemento por resistencia de grafito para fundir o silicio policristalino nun crisol de cuarzo de alta pureza e, a continuación, inserir o cristal de semente na superficie de fusión para soldar, mentres xirando o cristal da semente e despois invertendo o crisol. O cristal de semente levántase lentamente cara arriba e, despois dos procesos de sementeira, ampliación, rotación do ombreiro, crecemento de igual diámetro e cola, obtense un único silicio cristalino.
O método de fusión por zonas é un método de uso de lingotes policristalinos para fundir e cristalizar cristais semicondutores en diferentes áreas. A enerxía térmica utilízase para xerar unha zona de fusión nun extremo da varilla semicondutora, e despois sáldase un cristal de semente de cristal único. A temperatura axústase para que a zona de fusión se mova lentamente cara ao outro extremo da vara e, a través de toda a vara, crece un só cristal e a orientación do cristal é a mesma que a do cristal de semente. O método de fusión de zona divídese en dous tipos: método de fusión de zona horizontal e método de fusión de zona de suspensión vertical. O primeiro utilízase principalmente para a purificación e o crecemento monocristal de materiais como o xermanio e o GaAs. Este último consiste en utilizar unha bobina de alta frecuencia nunha atmosfera ou nun forno de baleiro para xerar unha zona fundida no contacto entre o cristal de semente monocristalino e a varilla de silicio policristalino suspendida sobre ela, e despois mover a zona fundida cara arriba para facer crecer un único cristal. cristal.
Cerca do 85% das obleas de silicio prodúcense polo método Czochralski e o 15% das obleas de silicio prodúcense polo método de fusión por zonas. Segundo a aplicación, o silicio monocristal cultivado polo método Czochralski utilízase principalmente para producir compoñentes de circuítos integrados, mentres que o silicio monocristal cultivado polo método de fusión de zonas utilízase principalmente para semicondutores de potencia. O método Czochralski ten un proceso maduro e é máis fácil cultivar silicio monocristal de gran diámetro; o método de fusión da zona non entra en contacto co recipiente, non é fácil de contaminar, ten unha pureza máis alta e é axeitado para a produción de dispositivos electrónicos de alta potencia, pero é máis difícil cultivar silicio monocristal de gran diámetro, e xeralmente só se usa para 8 polgadas ou menos de diámetro. O vídeo mostra o método Czochralski.
Debido á dificultade de controlar o diámetro da varilla de silicio de cristal único no proceso de tirar do cristal único, a fin de obter varillas de silicio de diámetros estándar, como 6 polgadas, 8 polgadas, 12 polgadas, etc. Despois de tirar do único cristal. cristal, o diámetro do lingote de silicio será laminado e moído. A superficie da varilla de silicio despois do rolo é lisa e o erro de tamaño é menor.
Usando tecnoloxía avanzada de corte de fío, o lingote de cristal único córtase en obleas de silicio de grosor axeitado mediante un equipo de corte.
Debido ao pequeno grosor da oblea de silicio, o bordo da oblea de silicio despois do corte é moi afiado. O propósito da moenda de bordos é formar un bordo liso e non é fácil romper na futura fabricación de chip.
LAPADO consiste en engadir a oblea entre a placa de selección pesada e a placa de cristal inferior, aplicar presión e xirar co abrasivo para facer a oblea plana.
O gravado é un proceso para eliminar o dano superficial da oblea, e a capa superficial danada polo procesamento físico disólvese mediante solución química.
A moenda por dobre cara é un proceso para facer a oblea máis plana e eliminar pequenas protuberancias na superficie.
O RTP é un proceso de quentar rapidamente a oblea en poucos segundos, de xeito que os defectos internos da oblea son uniformes, as impurezas metálicas son suprimidas e se evita o funcionamento anormal do semicondutor.
O pulido é un proceso que garante a suavidade da superficie mediante un mecanizado de precisión da superficie. O uso de purín e pano de pulido, combinado cunha temperatura, presión e velocidade de rotación adecuadas, poden eliminar a capa de danos mecánicos que deixou o proceso anterior e obter obleas de silicio cunha excelente planitude superficial.
O obxectivo da limpeza é eliminar a materia orgánica, partículas, metais, etc. que quedan na superficie da oblea de silicio despois do pulido, para garantir a limpeza da superficie da oblea de silicio e cumprir os requisitos de calidade do proceso posterior.
O comprobador de planitude e resistividade detecta a oblea de silicio despois do pulido e a limpeza para garantir que o grosor, a planitude, a planitud local, a curvatura, a deformación, a resistividade, etc.
O CONTO DE PARTÍCULAS é un proceso para inspeccionar con precisión a superficie da oblea, e os defectos da superficie e a cantidade determínase mediante dispersión láser.
EPI GROWING é un proceso para o cultivo de películas monocristais de silicio de alta calidade en obleas de silicio pulidas mediante deposición química en fase de vapor.
Conceptos relacionados:Crecemento epitaxial: refírese ao crecemento dunha capa de cristal único con certos requisitos e a mesma orientación cristalina que o substrato sobre un substrato de cristal único (substrato), do mesmo xeito que o cristal orixinal que se estende cara ao exterior durante unha sección. A tecnoloxía de crecemento epitaxial desenvolveuse a finais da década de 1950 e principios dos 60. Nese momento, para fabricar dispositivos de alta frecuencia e alta potencia, era necesario reducir a resistencia da serie do colector, e o material era necesario para soportar alta tensión e alta corrente, polo que era necesario cultivar un fino alto- capa epitaxial de resistencia sobre un substrato de baixa resistencia. A nova capa de cristal único cultivada epitaxialmente pode ser diferente do substrato en termos de tipo de condutividade, resistividade, etc., e tamén se poden cultivar cristais monocristais multicapa de diferentes espesores e requisitos, mellorando así moito a flexibilidade do deseño do dispositivo e do rendemento do dispositivo.
O embalaxe é a embalaxe dos produtos finais cualificados.
Hora de publicación: 05-nov-2024