Кремний пластинкасынын жарым өткөргүчтөрүн өндүрүүнүн деталдуу процесси

640

Биринчиден, поликристаллдуу кремнийди жана кошулмаларды монокристаллдуу мештеги кварц тигелине салып, температураны 1000 градустан жогору көтөрүп, эриген абалда поликристалл кремнийди алышат.

640 (1)

Кремний куймасынын өсүшү поликристалл кремнийди монокристалл кремнийге айлантуу процесси. Поликристаллдуу кремний суюктукка ысытылгандан кийин, жогорку сапаттагы монокристаллдарга айлануу үчүн жылуулук чөйрөсү так көзөмөлдөнөт.

Байланыштуу түшүнүктөр:
Жалгыз кристаллдын өсүшү:Поликристалл кремний эритмесинин температурасы туруктуу болгондон кийин, урук кристалл кремний эритмесинде акырындык менен түшүрүлөт (урук кристалл кремний эритмесинде да эрийт), андан кийин үрөн кристалл себүү үчүн белгилүү бир ылдамдыкта көтөрүлөт. процесс. Андан кийин себүү процессинде пайда болгон дислокациялар мойну операциясы аркылуу жок кылынат. Мойну жетиштүү узундукка чейин кичирейгенде, жалгыз кристалл кремнийдин диаметри тартуу ылдамдыгын жана температурасын жөнгө салуу менен максаттуу мааниге чейин чоңойтулуп, андан кийин бирдей диаметр максаттуу узундукка чейин өсүш үчүн сакталат. Акыр-аягы, дислокациянын артка жайылып кетишине жол бербөө үчүн, монокристалл куймасы даяр монокристалл куймасын алуу үчүн бүткөрүлөт, андан кийин температура муздагандан кийин чыгарылат.

монокристалл кремний даярдоо ыкмалары:CZ ыкмасы жана FZ ыкмасы. CZ ыкмасы кыскартылган CZ ыкмасы. CZ ыкмасынын өзгөчөлүгү, ал түз цилиндрлүү жылуулук системасында жалпыланган, поликристалл кремнийди жогорку тазалыктагы кварц тигелинде эритүү үчүн графитке каршы ысытууну колдонуп, андан кийин ширетүү үчүн эритме бетине урук кристалын киргизет. урук кристалын айлантып, андан кийин тигельди тескери. Уруктун кристалы акырындап өйдө көтөрүлүп, себүү, чоңойтуу, ийин айландыруу, диаметри бирдей өсүү жана калдыктарды коюу процесстеринен кийин монокристалл кремний алынат.

Аймактык эрүү ыкмасы – ар кайсы аймактарда жарым өткөргүч кристаллдарды эритүү жана кристаллдаштыруу үчүн поликристаллдык куймаларды колдонуу ыкмасы. Жылуулук энергиясы жарым өткөргүч таякчасынын бир учунда эрүү зонасын түзүү үчүн колдонулат, андан кийин бир кристаллдык урук кристалл ширетилген. Температура эрүү зонасы таякчанын башка учуна акырындык менен жылдыруу үчүн жөнгө салынат жана бүт таякча аркылуу бир кристалл өстүрүлөт жана кристаллдын багыты урук кристаллына окшош. Аймактык эрүү ыкмасы эки түргө бөлүнөт: горизонталдык зоналык эрүү ыкмасы жана вертикалдык суспензия зонасы эрүү ыкмасы. Биринчиси, негизинен, германий жана GaAs сыяктуу материалдарды тазалоо жана монокристаллдык өстүрүү үчүн колдонулат. Акыркысы - атмосферада же вакуумдук меште жогорку жыштыктагы катушканы колдонуу үчүн, монокристалл урук кристалы менен анын үстүндө илинген поликристаллдуу кремний таякчасынын ортосундагы контактта эриген зонаны түзүү, андан кийин эриген зонаны өйдө карай жылдыруу. кристалл.

Кремний пластинкаларынын 85%ке жакыны Чохральский ыкмасы менен, кремний пластинкаларынын 15% зоналык эритүү ыкмасы менен чыгарылат. Арызга ылайык, Чохральский ыкмасы менен өстүрүлгөн монокристалл кремний негизинен интегралдык микросхемалардын компоненттерин өндүрүү үчүн колдонулат, ал эми зоналык эритүү ыкмасы менен өстүрүлгөн монокристалл кремний негизинен кубаттуу жарым өткөргүчтөр үчүн колдонулат. Czochralski методу жетилген процесске ээ жана чоң диаметрдеги монокристалл кремнийди өстүрүүгө оңой; зоналык эритүү ыкмасы эритиндиси контейнерге тийбейт, булгануу оңой эмес, тазалыгы жогору жана жогорку кубаттуулуктагы электрондук шаймандарды өндүрүү үчүн ылайыктуу, бирок чоң диаметрдеги бир кристалл кремнийди өстүрүү кыйыныраак, жана жалпысынан диаметри 8 дюйм же андан азыраак үчүн гана колдонулат. Видеодо Цочральскийдин ыкмасы көрсөтүлгөн.

640 (2)

Жалгыз кристаллды тартуу процессинде кремний таякчасынын диаметрин көзөмөлдөө кыйын болгондуктан, стандарттуу диаметрдеги кремний таякчаларын алуу үчүн, мисалы, 6 дюйм, 8 дюйм, 12 дюйм ж.б. кристалл, кремний куймасынын диаметри прокат жана майдаланат. прокатка кийин кремний таяк бети жылмакай жана өлчөмү катасы азыраак.

640 (3)

өнүккөн зым кесүү технологиясын колдонуу менен, монокристалл куймасы кесүү жабдуулары аркылуу ылайыктуу калыңдыктагы кремний пластинкаларына кесилет.

640 (4)

Кремний пластинкасынын калыңдыгы аз болгондуктан, кесилгенден кийин кремний пластинкасынын чети абдан курч болот. Четтерин майдалоонун максаты жылмакай кырды түзүү болуп саналат жана келечектеги чип өндүрүшүндө сындыруу оңой эмес.

640 (6)

LAPPING – оор тандоо табакчасы менен төмөнкү кристалл плитанын ортосуна пластинаны кошуу жана вафли жалпак кылуу үчүн басым жасап, абразив менен айлантуу.

640 (5)

Эттинг - бул пластинанын беттик зыянын жоюу процесси, ал эми физикалык иштетүүдөн жабыркаган беттик катмар химиялык эритме менен эрийт.

640 (8)

Эки тараптуу майдалоо - бул пластинаны жалпак кылуу жана бетиндеги майда чыкмаларды кетирүү процесси.

640 (7)

RTP – бул пластинканы бир нече секунданын ичинде тез ысытуу процесси, ошону менен пластинканын ички кемчиликтери бир калыпта болуп, металл аралашмалары басылып, жарым өткөргүчтүн анормалдуу иштешинин алдын алат.

640 (11)

Жылтыратуу - бул беттик тактык менен иштетүү аркылуу беттин жылмакайлыгын камсыз кылуучу процесс. Тиешелүү температура, басым жана айлануу ылдамдыгы менен айкалыштырылган жылтыраткыч шламды жана жылмалоочу кездемени колдонуу мурунку процесстен калган механикалык зыян катмарын жок кылып, бетинин эң сонун тегиздиги менен кремний пластинкаларын ала алат.

640 (9)

Тазалоонун максаты кремний пластинкасынын бетинин тазалыгын камсыз кылуу жана кийинки процесстин сапат талаптарына жооп берүү үчүн жылтырагандан кийин анын бетинде калган органикалык заттарды, бөлүкчөлөрдү, металлдарды ж.б.

640 (10)

Жалпактык жана каршылыкты текшерүүчү кремний пластинасын жылмалоодон жана тазалоодон кийин аныктайт, анын калыңдыгы, тегиздиги, жергиликтүү тегиздиги, ийрилиги, бузулушу, каршылыгы ж.б. кардарлардын муктаждыктарына жооп берет.

640 (12)

БӨЛҮКЧҮЛӨРДҮ САНОО – пластинанын бетин так текшерүү процесси, ал эми беттик кемчиликтер жана саны лазердик чачыратуу аркылуу аныкталат.

640 (14)

EPI GROWING – бул буу фазасында химиялык чөктүрүү жолу менен жылмаланган кремний пластинкаларында жогорку сапаттагы кремний монокристалл пленкаларын өстүрүү процесси.

Байланыштуу түшүнүктөр:Эпитаксиалдык өсүш: бир кристалл катмарынын белгилүү бир талаптарга ээ жана бир кристаллдык субстраттагы (субстраттагы) субстрат сыяктуу эле кристаллдык ориентациядагы өсүшүн билдирет, оригиналдуу кристаллдай эле, бөлүм үчүн сыртка созулган. Эпитаксиалдык өсүү технологиясы 1950-жылдардын аягында жана 1960-жылдардын башында иштелип чыккан. Ал кезде жогорку жыштыктагы жана кубаттуу приборлорду өндүрүү үчүн коллектордук катардагы каршылыкты азайтуу зарыл болгон, ал эми материал жогорку чыңалууга жана жогорку токко туруштук берүү үчүн талап кылынган, ошондуктан жука жогорку- аз каршылык көрсөтүүчү субстраттагы каршылык эпитаксиалдык катмар. Эпитаксиалдык жол менен өстүрүлгөн жаңы монокристалл катмары өткөргүчтүк түрү, каршылык касиети ж. аппараттын иштеши.

640 (13)

Таңгактоо - акыркы квалификациялуу продукциянын таңгагы.


Билдирүү убактысы: 2024-жылдын 5-ноябрына чейин