Siliziozko obleak erdieroaleen fabrikazio prozesu zehatza

640

Lehenik eta behin, jarri silizio polikristalinoa eta dopatzaileak kristal bakarreko labean kuartzozko arragoa, igo tenperatura 1000 gradu baino gehiagora eta lortu silizio polikristalinoa egoera urtuan.

640 (1)

Siliziozko lingotearen hazkuntza silizio polikristalinoa kristal bakarreko silizio bihurtzeko prozesu bat da. Silizio polikristalinoa likidoan berotu ondoren, ingurune termikoa zehatz-mehatz kontrolatzen da kalitate handiko kristal bakarrean hazteko.

Erlazionatutako kontzeptuak:
Kristal bakarreko hazkundea:Silizio polikristalinoaren disoluzioaren tenperatura egonkorra izan ondoren, hazi-kristala poliki-poliki jaisten da silizio-urtuan (hazi-kristala ere silizio-urtuan urtuko da), eta gero hazi-kristala abiadura jakin batean altxatzen da ereiteko. prozesua. Ondoren, landaketa-prozesuan sortutako dislokazioak ezabatzen dira lepoaren eragiketaren bidez. Lepoa nahikoa luzera murrizten denean, kristal bakarreko silizioaren diametroa helburuko baliora handitzen da tira-abiadura eta tenperatura egokituz, eta gero diametro berdina mantentzen da xede-luzera hazteko. Azkenik, dislokazioa atzerantz heda ez dadin, kristal bakarreko lingotea amaitzen da kristal bakarreko lingote amaitua lortzeko, eta, ondoren, tenperatura hoztu ondoren ateratzen da.

Kristal bakarreko silizioa prestatzeko metodoak:CZ metodoa eta FZ metodoa. CZ metodoa CZ metodo gisa laburtzen da. CZ metodoaren ezaugarria zilindro zuzeneko sistema termiko batean laburbiltzen dela da, grafitoaren erresistentzia berotzea erabiliz silizio polikristalinoa purutasun handiko kuartzozko arrago batean urtzeko, eta gero hazi-kristala urtutako gainazalean sartuz soldatzeko, berriz, haziaren kristala biratuz, eta gero arragoa alderantzikatuz. Hazien kristala poliki-poliki gorantz altxatzen da, eta hazi, handitze, sorbalda biraketa, diametro berdineko hazkuntza eta isats prozesuen ondoren, kristal bakarreko silizio bat lortzen da.

Zona urtzeko metodoa lingote polikristalinoak eremu ezberdinetan kristal erdieroaleak urtu eta kristalizatzeko metodo bat da. Energia termikoa haga erdieroalearen mutur batean urtze-eremu bat sortzeko erabiltzen da, eta gero kristal bakarreko hazi-kristal bat soldatzen da. Tenperatura doitzen da urtze-eremua hagatxoaren beste muturreraino poliki-poliki mugi dadin, eta haga osoan zehar, kristal bakar bat hazten da, eta kristalaren orientazioa haziaren kristalaren berdina da. Zona urtzeko metodoa bi motatan banatzen da: zona horizontala urtzeko metodoa eta esekidura bertikala zona urtzeko metodoa. Lehenengoa, batez ere, germanioa eta GaAs bezalako materialen kristal bakarreko hazkuntzarako erabiltzen da. Azken hau maiztasun handiko bobina bat erabiltzea da atmosfera edo hutseko labe batean urtutako zona bat sortzeko kristal bakarreko hazi-kristalaren eta haren gainean esekita dagoen silizio polikristalinoaren hagatxoaren arteko kontaktuan, eta, ondoren, urtutako zona gorantz mugitzea bakar bat hazteko. kristala.

Siliziozko obleen % 85 inguru Czochralski metodoaren bidez ekoizten dira, eta siliziozko obleen % 15 zona urtzeko metodoaren bidez. Aplikazioaren arabera, Czochralski metodoaren bidez hazitako kristal bakarreko silizioa zirkuitu integratuko osagaiak ekoizteko erabiltzen da batez ere, eta zona urtze metodoaren bidez hazitako kristal bakarreko silizioa potentzia erdieroaleetarako erabiltzen da batez ere. Czochralski metodoak prozesu heldua du eta errazago hazten da diametro handiko silizio kristal bakarrekoa; Zona urtzeko metodoa urtzea ez da ontziarekin harremanetan jartzen, ez da erraza kutsatzen, garbitasun handiagoa du eta potentzia handiko gailu elektronikoak ekoizteko egokia da, baina zailagoa da diametro handiko kristal bakarreko silizioa haztea, eta, oro har, 8 hazbeteko edo gutxiagoko diametrorako bakarrik erabiltzen da. Bideoak Czochralski metodoa erakusten du.

640 (2)

Kristal bakarreko siliziozko hagaxkaren diametroa kontrolatzeko zailtasunak direla eta, kristal bakarreko tirakatze prozesuan, diametro estandarreko siliziozko hagaxkak lortzeko, hala nola, 6 hazbeteko, 8 hazbeteko, 12 hazbeteko, etab. Bakarra atera ondoren. kristala, siliziozko lingotearen diametroa ijetzi eta birrindu egingo da. Siliziozko hagatxoaren azalera leuna da eta tamaina errorea txikiagoa da.

640 (3)

Alanbre ebaketa-teknologia aurreratua erabiliz, kristal bakarreko lingotea lodiera egokia duten silizio-obletan mozten da ebakitzeko ekipoen bidez.

640 (4)

Siliziozko oblearen lodiera txikia dela eta, ebaki ondoren siliziozko oblearen ertza oso zorrotza da. Ertzak artezteko helburua ertz leun bat osatzea da eta etorkizuneko txirbilaren fabrikazioan ez da erraza apurtzea.

640 (6)

LAPPING ostia hautapen plaka astunaren eta beheko kristalezko plakaren artean gehitzea da, eta presioa egin eta urratzailearekin biratu ostia laua izan dadin.

640 (5)

Aguafortea oblearen gainazaleko kalteak kentzeko prozesu bat da, eta prozesamendu fisikoak kaltetutako gainazaleko geruza disoluzio kimikoz disolbatzen da.

640 (8)

Alde biko artezketa ostia lauagoa izan dadin eta gainazaleko irtengune txikiak kentzeko prozesu bat da.

640 (7)

RTP oblea segundo gutxitan azkar berotzeko prozesua da, oblearen barne-akatsak uniformeak izan daitezen, metalezko ezpurutasunak kendu eta erdieroalearen funtzionamendu anormala saihestu dadin.

640 (11)

Leuntzea gainazaleko leuntasuna bermatzen duen prozesu bat da, gainazaleko doitasun mekanizazio bidez. Leuntzeko minda eta leuntzeko oihalaren erabilerak, tenperatura, presioa eta biraketa-abiadura egokiarekin konbinatuta, aurreko prozesuak utzitako kalte mekanikoko geruza ezabatu eta gainazal lautasun bikaina duten siliziozko obleak lor ditzakete.

640 (9)

Garbiketaren helburua leundu ondoren siliziozko oblearen gainazalean geratzen diren materia organikoa, partikulak, metalak eta abar kentzea da, siliziozko oblearen gainazalaren garbitasuna bermatzeko eta ondorengo prozesuaren kalitate baldintzak betetzeko.

640 (10)

Lautasuna eta erresistentzia probatzaileak siliziozko oblea leundu eta garbitu ondoren detektatzen du, leundutako silizio oblearen lodiera, lautasuna, tokiko lautasuna, kurbadura, deformazioa, erresistentzia eta abar bezeroaren beharrei erantzuten diela ziurtatzeko.

640 (12)

PARTIKULA KONTAKETA oblearen gainazala zehatz-mehatz ikuskatzeko prozesu bat da, eta gainazaleko akatsak eta kantitatea laser sakabanaketa bidez zehazten dira.

640 (14)

EPI GROWING kalitate handiko siliziozko kristal bakarreko filmak hazteko prozesu bat da silizio leundutako obleetan, lurrun-fasearen deposizio kimikoaren bidez.

Erlazionatutako kontzeptuak:Hazkunde epitaxiala: kristal bakarreko geruza baten hazkuntzari egiten dio erreferentzia, eskakizun jakin batzuk dituena eta substratuaren kristal bakarreko substratuaren (substratoaren) kristalaren orientazio bera duena, atal baterako kanporantz hedatzen den jatorrizko kristala bezala. Hazkunde epitaxialeko teknologia 1950eko hamarkadaren amaieran eta 1960ko hamarkadaren hasieran garatu zen. Garai hartan, maiztasun handiko eta potentzia handiko gailuak fabrikatzeko, kolektore serieko erresistentzia murriztea beharrezkoa zen eta materialak tentsio altua eta korronte handia jasan behar zituen, beraz, beharrezkoa zen goi-maila mehea haztea. erresistentzia geruza epitaxiala erresistentzia baxuko substratu batean. Epitaxialki hazitako kristal bakarreko geruza berria substratuarekiko desberdina izan daiteke eroankortasun motari, erresistentziari eta abarrei dagokienez, eta lodiera eta eskakizun desberdinetako geruza anitzeko kristal bakarreak ere hazi daitezke, eta, horrela, gailuaren diseinuaren malgutasuna eta malgutasuna asko hobetzen dira. gailuaren errendimendua.

640 (13)

Enbalajea azken produktu sailkatuen ontziratzea da.


Argitalpenaren ordua: 2024-05-2024