Gedetailleerde proses van silikonwafer halfgeleier vervaardiging

640

Plaas eers polikristallyne silikon en doteermiddels in die kwartskroes in die enkelkristaloond, verhoog die temperatuur tot meer as 1000 grade en verkry polikristallyne silikon in 'n gesmelte toestand.

640 (1)

Silikon ingotgroei is 'n proses om polikristallyne silikon in enkelkristal silikon te maak. Nadat die polikristallyne silikon tot vloeistof verhit is, word die termiese omgewing presies beheer om te groei tot enkelkristalle van hoë gehalte.

Verwante konsepte:
Enkelkristalgroei:Nadat die temperatuur van die polikristallyne silikonoplossing stabiel is, word die saadkristal stadig in die silikonsmelt laat sak (die saadkristal sal ook in die silikonsmelt gesmelt word), en dan word die saadkristal opgelig teen 'n sekere spoed vir die saad proses. Dan word die ontwrigtings wat tydens die saadproses gegenereer word deur die nekbewerking uitgeskakel. Wanneer die nek tot 'n voldoende lengte gekrimp word, word die deursnee van die enkelkristal silikon vergroot tot die teikenwaarde deur die trekspoed en temperatuur aan te pas, en dan word die gelyke deursnee behou om tot die teikenlengte te groei. Ten einde te verhoed dat die ontwrigting agteruit strek, word die enkelkristalstaaf voltooi om die voltooide enkelkristalstaaf te verkry, en dan word dit uitgehaal nadat die temperatuur afgekoel is.

Metodes vir die voorbereiding van enkelkristal silikon:CZ metode en FZ metode. Die CZ-metode word as die CZ-metode afgekort. Die kenmerk van die CZ-metode is dat dit opgesom word in 'n reguit-silinder termiese stelsel, met behulp van grafiet weerstandsverhitting om die polikristallyne silikon in 'n hoë-suiwer kwarts smeltkroes te smelt, en dan die saadkristal in die smeltoppervlak in te sit vir sweiswerk, terwyl draai die saadkristal, en draai dan die smeltkroes om. Die saadkristal word stadig opwaarts gelig, en na die prosesse van saad, vergroting, skouerrotasie, groei met gelyke deursnee en stert word 'n enkelkristal silikon verkry.

Die sonesmeltmetode is 'n metode om polikristallyne blokke te gebruik om halfgeleierkristalle in verskillende gebiede te smelt en te kristalliseer. Termiese energie word gebruik om 'n smeltsone aan die een kant van die halfgeleierstaaf te genereer, en dan word 'n enkele kristal saadkristal gesweis. Die temperatuur word aangepas om die smeltsone stadig na die ander kant van die staaf te laat beweeg, en deur die hele staaf word 'n enkele kristal gegroei, en die kristaloriëntasie is dieselfde as dié van die saadkristal. Die sone smelt metode word in twee tipes verdeel: horisontale sone smelt metode en vertikale suspensie sone smelt metode. Eersgenoemde word hoofsaaklik gebruik vir die suiwering en enkelkristalgroei van materiale soos germanium en GaAs. Laasgenoemde is om 'n hoëfrekwensiespoel in 'n atmosfeer of vakuumoond te gebruik om 'n gesmelte sone te genereer by die kontak tussen die enkelkristal saadkristal en die polikristallyne silikonstaaf wat daarbo hang, en dan die gesmelte sone opwaarts te beweeg om 'n enkele kristal.

Ongeveer 85% van silikonwafels word deur die Czochralski-metode vervaardig, en 15% van silikonwafels word deur die sonesmeltmetode vervaardig. Volgens die aansoek word die enkelkristalsilikon wat deur die Czochralski-metode gekweek word hoofsaaklik gebruik om geïntegreerde stroombaankomponente te vervaardig, terwyl die enkelkristalsilikon wat deur die sonesmeltmetode gekweek word hoofsaaklik vir kraghalfgeleiers gebruik word. Die Czochralski-metode het 'n volwasse proses en is makliker om groot-deursnee enkelkristal silikon te groei; die sone-smeltmetode smelt nie kontak met die houer nie, is nie maklik om besmet te word nie, het 'n hoër suiwerheid en is geskik vir die vervaardiging van hoë-krag elektroniese toestelle, maar dit is moeiliker om 'n groot deursnee enkelkristal silikon te laat groei, en word oor die algemeen slegs gebruik vir 8 duim of minder in deursnee. Die video wys die Czochralski-metode.

640 (2)

As gevolg van die moeilikheid om die deursnee van die enkelkristal silikonstaaf te beheer in die proses om die enkelkristal te trek, om silikonstawe van standaarddiameters te verkry, soos 6 duim, 8 duim, 12 duim, ens. Na trek die enkele kristal, sal die deursnee van die silikonblok gerol en gemaal word. Die oppervlak van die silikonstaaf na die rol is glad en die groottefout is kleiner.

640 (3)

Deur gevorderde draadsnytegnologie te gebruik, word die enkelkristalstaaf in silikonskyfies van geskikte dikte gesny deur snytoerusting.

640 (4)

As gevolg van die klein dikte van die silikonwafel, is die rand van die silikonwafel na sny baie skerp. Die doel van randslyp is om 'n gladde rand te vorm en dit is nie maklik om te breek in die toekomstige chipvervaardiging nie.

640 (6)

LAPPING is om die wafer tussen die swaar seleksieplaat en die onderste kristalplaat by te voeg, en druk toe te pas en met die skuurmiddel te draai om die wafel plat te maak.

640 (5)

Ets is 'n proses om die oppervlakskade van die wafer te verwyder, en die oppervlaklaag wat deur fisiese verwerking beskadig is, word deur chemiese oplossing opgelos.

640 (8)

Dubbelsydig maal is 'n proses om die wafel platter te maak en klein uitsteeksels op die oppervlak te verwyder.

640 (7)

RTP is 'n proses om die wafer vinnig in 'n paar sekondes te verhit, sodat die interne defekte van die wafer eenvormig is, metaal onsuiwerhede onderdruk word en abnormale werking van die halfgeleier voorkom word.

640 (11)

Poleer is 'n proses wat die oppervlak gladheid verseker deur oppervlak presisie bewerking. Die gebruik van poleermis en poleerlap, gekombineer met toepaslike temperatuur, druk en rotasiespoed, kan die meganiese skadelaag wat deur die vorige proses gelaat is, uitskakel en silikonwafels met uitstekende oppervlakvlakheid verkry.

640 (9)

Die doel van skoonmaak is om organiese materiaal, deeltjies, metale, ens. wat op die oppervlak van die silikonwafel agterbly na polering te verwyder, om sodoende die netheid van die silikonwafeloppervlak te verseker en aan die kwaliteitsvereistes van die daaropvolgende proses te voldoen.

640 (10)

Die platheid- en weerstandstoetser bespeur die silikonwafel na polering en skoonmaak om te verseker dat die dikte, platheid, plaaslike platheid, kromming, kromming, weerstand, ens. van die gepoleerde silikonwafel voldoen aan kliënte se behoeftes.

640 (12)

PARTIKELTELLING is 'n proses om die oppervlak van die wafer presies te inspekteer, en die oppervlakdefekte en -hoeveelheid word deur laserverstrooiing bepaal.

640 (14)

EPI GROWING is 'n proses vir die groei van hoë kwaliteit silikon enkelkristalfilms op gepoleerde silikonwafels deur dampfase chemiese afsetting.

Verwante konsepte:Epitaksiale groei: verwys na die groei van 'n enkelkristallaag met sekere vereistes en dieselfde kristaloriëntasie as die substraat op 'n enkelkristalsubstraat (substraat), net soos die oorspronklike kristal wat uitwaarts strek vir 'n gedeelte. Epitaksiale groeitegnologie is in die laat 1950's en vroeë 1960's ontwikkel. Op daardie tydstip, om hoëfrekwensie- en hoëkragtoestelle te vervaardig, was dit nodig om die versamelaarreeksweerstand te verminder, en die materiaal moes hoë spanning en hoë stroom weerstaan, dus was dit nodig om 'n dun hoë- weerstand epitaksiale laag op 'n lae-weerstand substraat. Die nuwe enkelkristallaag wat epitaksiaal gekweek word, kan verskil van die substraat in terme van geleidingstipe, weerstand, ens., en veellaag enkelkristalle van verskillende diktes en vereistes kan ook gekweek word, waardeur die buigsaamheid van toestelontwerp en die ontwerp aansienlik verbeter word. prestasie van die toestel.

640 (13)

Verpakking is die verpakking van die finale gekwalifiseerde produkte.


Postyd: Nov-05-2024