Najpierw należy umieścić krzem polikrystaliczny i domieszki w tyglu kwarcowym w piecu monokrystalicznym, podnieść temperaturę do ponad 1000 stopni i uzyskać krzem polikrystaliczny w stanie stopionym.
Wzrost wlewków krzemu to proces przekształcania krzemu polikrystalicznego w krzem monokrystaliczny. Po podgrzaniu polikrystalicznego krzemu do stanu ciekłego środowisko termiczne jest precyzyjnie kontrolowane, aby wyrosły wysokiej jakości monokryształy.
Powiązane pojęcia:
Wzrost pojedynczego kryształu:Po ustabilizowaniu się temperatury roztworu krzemu polikrystalicznego, kryształ zaszczepiający jest powoli opuszczany do stopionego krzemu (kryształ zaszczepiający również zostanie stopiony w stopionym krzemie), a następnie kryształ zaszczepiający jest unoszony z określoną prędkością w celu zaszczepienia proces. Następnie dyslokacje powstałe w procesie wysiewu są eliminowane poprzez operację przewężania. Po skurczeniu szyjki do wystarczającej długości średnicę monokrystalicznego krzemu zwiększa się do wartości docelowej poprzez regulację prędkości ciągnięcia i temperatury, a następnie utrzymuje się tę samą średnicę, aż do osiągnięcia docelowej długości. Na koniec, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się przemieszczenia do tyłu, wlewek monokrystaliczny jest wykańczany w celu uzyskania gotowego wlewka monokrystalicznego, a następnie wyjmowany po ochłodzeniu temperatury.
Metody otrzymywania monokrystalicznego krzemu:Metoda CZ i metoda FZ. Metodę CZ określa się w skrócie jako metodę CZ. Cechą charakterystyczną metody CZ jest to, że obejmuje ona prosty układ termiczny z prostym cylindrem, w którym wykorzystuje się ogrzewanie oporowe grafitu w celu stopienia krzemu polikrystalicznego w tyglu kwarcowym o wysokiej czystości, a następnie wprowadzenie kryształu zaszczepiającego do powierzchni stopu w celu spawania, podczas gdy obracanie kryształu zaszczepiającego, a następnie odwracanie tygla. Kryształ zaszczepiający jest powoli podnoszony do góry, a po procesach zaszczepiania, powiększania, rotacji ramion, wzrostu o równej średnicy i ogonowania otrzymuje się monokrystaliczny krzem.
Metoda topienia strefowego to metoda wykorzystania wlewków polikrystalicznych do topienia i krystalizacji kryształów półprzewodników w różnych obszarach. Energia cieplna jest wykorzystywana do wytworzenia strefy topienia na jednym końcu pręta półprzewodnikowego, a następnie spawany jest kryształ zaszczepiający monokryształ. Temperaturę reguluje się w taki sposób, aby strefa topnienia powoli przesunęła się na drugi koniec pręta i przez cały pręt wyrósł pojedynczy kryształ, którego orientacja była taka sama jak kryształu zaszczepiającego. Metodę topienia strefowego dzieli się na dwa typy: metodę topienia w strefie poziomej i metodę topienia w strefie pionowej zawiesiny. Ten pierwszy stosuje się głównie do oczyszczania i wzrostu monokryształów materiałów takich jak german i GaAs. Ten ostatni polega na użyciu cewki o wysokiej częstotliwości w piecu atmosferycznym lub próżniowym w celu wytworzenia strefy stopionej na styku kryształu zaszczepiającego monokryształu z zawieszonym nad nim prętem z polikrystalicznego krzemu, a następnie przesunąć strefę stopioną w górę, aby wyhodować pojedynczy kryształ.
Około 85% płytek krzemowych wytwarza się metodą Czochralskiego, a 15% płytek krzemowych wytwarza się metodą topienia strefowego. Zgodnie ze zgłoszeniem monokrystaliczny krzem wytwarzany metodą Czochralskiego wykorzystywany jest głównie do produkcji elementów układów scalonych, natomiast monokrystaliczny krzem wytwarzany metodą topienia strefowego stosowany jest głównie do półprzewodników mocy. Metoda Czochralskiego ma dojrzały proces i jest łatwiejsza w uprawie monokrystalicznego krzemu o dużej średnicy; stop metodą topienia strefowego nie styka się z pojemnikiem, nie jest łatwy do zanieczyszczenia, ma wyższą czystość i nadaje się do produkcji urządzeń elektronicznych dużej mocy, ale trudniej jest wyhodować monokrystaliczny krzem o dużej średnicy, i jest zwykle używany tylko w przypadku średnicy 8 cali lub mniejszej. Film przedstawia metodę Czochralskiego.
Ze względu na trudność w kontrolowaniu średnicy pręta krzemowego monokrystalicznego w procesie wyciągania monokryształu, w celu uzyskania prętów krzemowych o standardowych średnicach np. 6 cali, 8 cali, 12 cali itp. Po wyciągnięciu pojedynczego kryształu kryształ, średnica wlewka krzemu zostanie walcowana i szlifowana. Powierzchnia pręta krzemowego po walcowaniu jest gładka, a błąd wymiarowy jest mniejszy.
Wykorzystując zaawansowaną technologię cięcia drutu, wlewek monokrystaliczny jest cięty na płytki krzemowe o odpowiedniej grubości za pomocą urządzenia do krojenia.
Ze względu na małą grubość wafla krzemowego, krawędź wafla krzemowego po cięciu jest bardzo ostra. Celem szlifowania krawędzi jest utworzenie gładkiej krawędzi, która nie jest łatwa do złamania w przyszłej produkcji wiórów.
DOCIERANIE polega na umieszczeniu płytki pomiędzy ciężką płytką selekcyjną a dolną płytką kryształową, a następnie wywarciu nacisku i obracaniu materiału ściernego w celu uzyskania płaskiej płytki.
Trawienie to proces mający na celu usunięcie uszkodzeń powierzchni płytki, a warstwa powierzchniowa uszkodzona w wyniku obróbki fizycznej zostaje rozpuszczona za pomocą roztworu chemicznego.
Szlifowanie dwustronne to proces mający na celu spłaszczenie wafla i usunięcie drobnych wypukłości na powierzchni.
RTP to proces szybkiego nagrzewania płytki w ciągu kilku sekund, dzięki czemu wewnętrzne defekty płytki są jednolite, zanieczyszczenia metalowe są tłumione i zapobiega się nieprawidłowej pracy półprzewodnika.
Polerowanie to proces zapewniający gładkość powierzchni poprzez precyzyjną obróbkę powierzchni. Zastosowanie szlamu polerskiego i sukna polerskiego w połączeniu z odpowiednią temperaturą, ciśnieniem i prędkością obrotową pozwala wyeliminować warstwę uszkodzeń mechanicznych pozostałą po poprzednim procesie i uzyskać płytki krzemowe o doskonałej płaskości powierzchni.
Celem czyszczenia jest usunięcie materii organicznej, cząstek, metali itp. pozostałych na powierzchni płytki krzemowej po polerowaniu, tak aby zapewnić czystość powierzchni płytki krzemowej i spełnić wymagania jakościowe późniejszego procesu.
Tester płaskości i rezystywności wykrywa płytkę krzemową po polerowaniu i czyszczeniu, aby upewnić się, że grubość, płaskość, lokalna płaskość, krzywizna, wypaczenie, oporność itp. polerowanej płytki krzemowej spełniają potrzeby klienta.
ZLICZANIE CZĄSTEK to proces polegający na precyzyjnym sprawdzeniu powierzchni płytki, a defekty powierzchniowe i ich ilość określane są za pomocą rozpraszania laserowego.
EPI GROWING to proces uprawy wysokiej jakości folii monokrystalicznych krzemu na polerowanych płytkach krzemowych poprzez chemiczne osadzanie w fazie gazowej.
Powiązane pojęcia:Wzrost epitaksjalny: odnosi się do wzrostu warstwy pojedynczego kryształu przy określonych wymaganiach i tej samej orientacji kryształów co podłoże na podłożu pojedynczego kryształu (podłożu), podobnie jak oryginalny kryształ rozciągający się na zewnątrz w przekroju. Technologia wzrostu epitaksjalnego została opracowana pod koniec lat pięćdziesiątych i na początku sześćdziesiątych XX wieku. W tamtych czasach, aby wyprodukować urządzenia o wysokiej częstotliwości i dużej mocy, konieczne było zmniejszenie rezystancji szeregowej kolektora, a materiał musiał wytrzymać wysokie napięcie i duży prąd, dlatego konieczne było wyhodowanie cienkiego, wysokowydajnego oporowa warstwa epitaksjalna na podłożu o niskiej rezystancji. Nowa warstwa pojedynczego kryształu wyhodowana epitaksjalnie może różnić się od podłoża pod względem rodzaju przewodności, rezystywności itp.; można również hodować wielowarstwowe monokryształy o różnych grubościach i wymaganiach, co znacznie poprawia elastyczność konstrukcji urządzenia i wydajność urządzenia.
Opakowanie to opakowanie końcowych zakwalifikowanych produktów.
Czas publikacji: 05 listopada 2024 r