Đầu tiên, cho silicon đa tinh thể và chất pha tạp vào nồi nấu kim loại thạch anh trong lò nung đơn tinh thể, tăng nhiệt độ lên hơn 1000 độ và thu được silicon đa tinh thể ở trạng thái nóng chảy.
Tăng trưởng phôi silicon là một quá trình biến silicon đa tinh thể thành silicon đơn tinh thể. Sau khi silicon đa tinh thể được nung nóng thành chất lỏng, môi trường nhiệt được kiểm soát chính xác để phát triển thành các tinh thể đơn chất lượng cao.
Các khái niệm liên quan:
Tăng trưởng đơn tinh thể:Sau khi nhiệt độ của dung dịch silicon đa tinh thể ổn định, tinh thể hạt được hạ từ từ vào silicon tan chảy (tinh thể hạt cũng sẽ tan chảy trong silicon tan chảy), sau đó tinh thể hạt được nâng lên ở một tốc độ nhất định để gieo hạt quá trình. Sau đó, các sai lệch sinh ra trong quá trình gieo hạt sẽ được loại bỏ thông qua thao tác thắt cổ. Khi cổ được thu nhỏ đến một độ dài vừa đủ, đường kính của silicon đơn tinh thể sẽ được mở rộng đến giá trị mục tiêu bằng cách điều chỉnh tốc độ kéo và nhiệt độ, sau đó đường kính bằng nhau được duy trì để tăng đến chiều dài mục tiêu. Cuối cùng, để ngăn chặn sự lệch vị trí kéo dài về phía sau, phôi đơn tinh thể được hoàn thiện để thu được phôi đơn tinh thể đã hoàn thiện, sau đó lấy ra sau khi nhiệt độ nguội.
Phương pháp điều chế silicon đơn tinh thể:Phương pháp CZ và phương pháp FZ. Phương pháp CZ được viết tắt là phương pháp CZ. Đặc điểm của phương pháp CZ là nó được tóm tắt trong hệ thống nhiệt xi lanh thẳng, sử dụng hệ thống gia nhiệt điện trở than chì để làm tan chảy silicon đa tinh thể trong nồi nấu kim loại thạch anh có độ tinh khiết cao, sau đó đưa tinh thể hạt vào bề mặt nóng chảy để hàn, trong khi xoay tinh thể hạt, sau đó đảo ngược nồi nấu kim loại. Tinh thể hạt giống được nâng lên từ từ và sau các quá trình gieo hạt, mở rộng, xoay vai, tăng trưởng đường kính bằng nhau và cắt đuôi, thu được một silicon đơn tinh thể.
Phương pháp nấu chảy vùng là phương pháp sử dụng các thỏi đa tinh thể để nấu chảy và kết tinh các tinh thể bán dẫn ở các khu vực khác nhau. Năng lượng nhiệt được sử dụng để tạo ra vùng nóng chảy ở một đầu của thanh bán dẫn, sau đó một tinh thể hạt đơn tinh thể được hàn lại. Nhiệt độ được điều chỉnh để làm cho vùng nóng chảy di chuyển từ từ sang đầu kia của thanh và xuyên qua toàn bộ thanh, một tinh thể duy nhất được hình thành và hướng của tinh thể giống như hướng của tinh thể hạt. Phương pháp nấu chảy vùng được chia thành hai loại: phương pháp nấu chảy vùng ngang và phương pháp nấu chảy vùng huyền phù dọc. Loại thứ nhất chủ yếu được sử dụng để tinh chế và tăng trưởng đơn tinh thể của các vật liệu như germanium và GaAs. Cách thứ hai là sử dụng cuộn dây tần số cao trong khí quyển hoặc lò chân không để tạo ra vùng nóng chảy ở điểm tiếp xúc giữa tinh thể hạt đơn tinh thể và thanh silicon đa tinh thể lơ lửng phía trên nó, sau đó di chuyển vùng nóng chảy lên trên để phát triển một đơn vị. pha lê.
Khoảng 85% tấm silicon được sản xuất bằng phương pháp Czochralski và 15% tấm silicon được sản xuất bằng phương pháp nấu chảy vùng. Theo ứng dụng, silicon đơn tinh thể được phát triển bằng phương pháp Czochralski chủ yếu được sử dụng để sản xuất các thành phần mạch tích hợp, trong khi silicon đơn tinh thể được phát triển bằng phương pháp nấu chảy vùng chủ yếu được sử dụng cho chất bán dẫn điện. Phương pháp Czochralski có một quy trình hoàn thiện và dễ dàng phát triển silicon đơn tinh thể có đường kính lớn hơn; phương pháp nấu chảy vùng tan chảy không tiếp xúc với thùng chứa, không dễ bị ô nhiễm, có độ tinh khiết cao hơn và phù hợp để sản xuất các thiết bị điện tử công suất cao, nhưng khó phát triển silicon đơn tinh thể đường kính lớn hơn, và thường chỉ được sử dụng cho đường kính 8 inch hoặc nhỏ hơn. Video cho thấy phương pháp Czochralski.
Do khó khăn trong việc kiểm soát đường kính của thanh silicon đơn tinh thể trong quá trình kéo đơn tinh thể, để thu được các thanh silicon có đường kính tiêu chuẩn như 6 inch, 8 inch, 12 inch, v.v. Sau khi kéo đơn tinh thể, đường kính của phôi silicon sẽ được cán và nghiền. Bề mặt của thanh silicon sau khi lăn mịn và sai số kích thước nhỏ hơn.
Sử dụng công nghệ cắt dây tiên tiến, thỏi tinh thể đơn được cắt thành các tấm silicon có độ dày phù hợp thông qua thiết bị cắt lát.
Do độ dày của tấm wafer silicon nhỏ nên cạnh của tấm wafer silicon sau khi cắt rất sắc nét. Mục đích của việc mài cạnh là tạo thành một cạnh mịn và không dễ bị gãy trong quá trình sản xuất chip sau này.
LAPPING là thêm tấm wafer vào giữa tấm chọn nặng và tấm tinh thể phía dưới, đồng thời tạo áp lực và xoay bằng chất mài mòn để làm cho tấm wafer phẳng.
Khắc là một quá trình để loại bỏ hư hỏng bề mặt của wafer và lớp bề mặt bị hư hỏng do xử lý vật lý sẽ được hòa tan bằng dung dịch hóa học.
Mài hai mặt là một quá trình làm cho tấm wafer phẳng hơn và loại bỏ những phần nhô ra nhỏ trên bề mặt.
RTP là một quá trình làm nóng nhanh chóng tấm bán dẫn trong vài giây, sao cho các khuyết tật bên trong của tấm bán dẫn đều đồng nhất, tạp chất kim loại bị loại bỏ và ngăn chặn hoạt động bất thường của chất bán dẫn.
Đánh bóng là một quá trình đảm bảo độ mịn bề mặt thông qua gia công chính xác bề mặt. Việc sử dụng bùn đánh bóng và vải đánh bóng, kết hợp với nhiệt độ, áp suất và tốc độ quay thích hợp, có thể loại bỏ lớp hư hỏng cơ học do quá trình trước đó để lại và thu được tấm silicon có độ phẳng bề mặt tuyệt vời.
Mục đích của việc làm sạch là để loại bỏ các chất hữu cơ, hạt, kim loại, v.v. còn sót lại trên bề mặt tấm wafer silicon sau khi đánh bóng, để đảm bảo bề mặt tấm wafer silicon sạch sẽ và đáp ứng yêu cầu chất lượng của quy trình tiếp theo.
Máy kiểm tra độ phẳng và điện trở suất phát hiện tấm wafer silicon sau khi đánh bóng và làm sạch để đảm bảo rằng độ dày, độ phẳng, độ phẳng cục bộ, độ cong, độ cong, điện trở suất, v.v. của tấm wafer silicon được đánh bóng đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
ĐẾM HẠT là một quá trình kiểm tra chính xác bề mặt của tấm bán dẫn, các khuyết tật và số lượng bề mặt được xác định bằng phương pháp tán xạ laser.
EPI GROWING là một quy trình phát triển các màng đơn tinh thể silicon chất lượng cao trên các tấm silicon được đánh bóng bằng cách lắng đọng hóa học ở pha hơi.
Các khái niệm liên quan:Tăng trưởng epiticular: đề cập đến sự tăng trưởng của một lớp tinh thể với các yêu cầu nhất định và cùng hướng tinh thể với chất nền trên một chất nền đơn tinh thể (chất nền), giống như tinh thể ban đầu mở rộng ra bên ngoài cho một phần. Công nghệ tăng trưởng epiticular được phát triển vào cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960. Vào thời điểm đó, để chế tạo các thiết bị tần số cao và công suất cao, cần phải giảm điện trở của loạt bộ thu và vật liệu phải chịu được điện áp cao và dòng điện cao, do đó cần phải phát triển một bộ thu mỏng lớp epitaxy kháng trên nền có điện trở thấp. Lớp tinh thể đơn mới được phát triển theo phương pháp epitaxy có thể khác với chất nền về loại độ dẫn điện, điện trở suất, v.v. và cũng có thể phát triển các tinh thể đơn nhiều lớp có độ dày và yêu cầu khác nhau, nhờ đó cải thiện đáng kể tính linh hoạt của thiết kế thiết bị và hiệu suất của thiết bị.
Bao bì là bao bì của các sản phẩm đủ điều kiện cuối cùng.
Thời gian đăng: Nov-05-2024