Алдымен монокристалды пештегі кварц тигельіне поликристалды кремний мен қоспаларды салып, температураны 1000 градустан жоғары көтеріп, балқыған күйде поликристалды кремнийді алады.
Кремний құймасының өсуі - поликристалды кремнийді монокристалды кремнийге айналдыру процесі. Поликристалды кремний сұйықтыққа қыздырылғаннан кейін жоғары сапалы монокристалдарға айналу үшін жылу ортасы дәл бақыланады.
Өзара байланысты ұғымдар:
Бір кристалдың өсуі:Поликристалды кремний ерітіндісінің температурасы тұрақты болғаннан кейін тұқымдық кристалды кремний балқымасына баяу түсіреді (тұқым кристалы кремний балқымасында да балқиды), содан кейін тұқымдық кристалды себу үшін белгілі бір жылдамдықпен көтереді. процесс. Содан кейін себу процесінде пайда болатын дислокациялар мойын операциясы арқылы жойылады. Мойын жеткілікті ұзындыққа дейін кішірейген кезде монокристалды кремнийдің диаметрі тарту жылдамдығы мен температурасын реттеу арқылы мақсатты мәнге дейін үлкейтіледі, содан кейін мақсатты ұзындыққа дейін өсу үшін бірдей диаметр сақталады. Соңында дислокацияның артқа қарай созылуын болдырмау үшін монокристалды құйма дайын монокристалды құйманы алу үшін аяқталады, содан кейін температура салқындағаннан кейін алынады.
Монокристалды кремнийді дайындау әдістері:CZ әдісі және FZ әдісі. CZ әдісі қысқартылған CZ әдісі деп аталады. CZ әдісінің сипаттамасы мынада: ол жоғары таза кварц тигельде поликристалды кремнийді балқыту үшін графитке төзімді қыздыруды қолданып, содан кейін дәнекерлеу үшін балқыма бетіне тұқымдық кристалды енгізе отырып, түзу цилиндрлі жылу жүйесінде қорытындыланады. тұқымдық кристалды айналдыру, содан кейін тигельді кері айналдыру. Тұқымдық кристалды жоғары қарай баяу көтеріп, себу, үлкейту, иықты айналдыру, диаметрі бірдей өсу, қалдық қалдыру процестерінен кейін монокристалды кремний алынады.
Аймақтық балқыту әдісі – әртүрлі аймақтардағы жартылай өткізгіш кристалдарды балқыту және кристалдау үшін поликристалды құймаларды қолдану әдісі. Жылу энергиясы жартылай өткізгіш өзекшенің бір ұшында балқу аймағын құру үшін пайдаланылады, содан кейін монокристалды тұқымдық кристал дәнекерленген. Температура балқу аймағының таяқшаның екінші ұшына баяу жылжуы үшін реттеледі және бүкіл өзек арқылы бір кристал өседі, ал кристалдың бағыты тұқымдық кристалдың бағытымен бірдей. Аймақтық балқыту әдісі екі түрге бөлінеді: көлденең аймақтық балқыту әдісі және тік аспалы аймақтық балқыту әдісі. Біріншісі негізінен германий және GaAs сияқты материалдарды тазарту және монокристалды өсіру үшін қолданылады. Соңғысы атмосферада немесе вакуумдық пеште жоғары жиілікті катушканы пайдалану, монокристалды тұқым кристалы мен оның үстінде ілулі тұрған поликристалды кремний таяқшасы арасындағы байланыста балқытылған аймақты жасау, содан кейін балқытылған аймақты біртұтас өсу үшін жоғары жылжыту. кристал.
Кремний пластинкаларының шамамен 85%-ы Чохральский әдісімен, ал кремний пластинаның 15%-ы аймақтық балқыту әдісімен өндіріледі. Қолданбаға сәйкес, Чохральский әдісімен өсірілген монокристалды кремний негізінен интегралды схема компоненттерін өндіру үшін пайдаланылады, ал аймақтық балқыту әдісімен өсірілген монокристалды кремний негізінен күшті жартылай өткізгіштерге қолданылады. Чохральский әдісі піскен процесске ие және үлкен диаметрлі монокристалды кремнийді өсіру оңайырақ; Балқытудың аймақтық әдісі контейнерге тимейді, ластануы оңай емес, тазалығы жоғары және жоғары қуатты электронды құрылғыларды өндіруге жарамды, бірақ үлкен диаметрлі монокристалды кремнийді өсіру қиынырақ, және әдетте тек 8 дюйм немесе одан аз диаметрі үшін пайдаланылады. Бейнеде Чохральский әдісі көрсетілген.
Монокристалды тарту процесінде монокристалды кремний таяқшасының диаметрін бақылау қиын болғандықтан, стандартты диаметрдегі кремний таяқшаларын алу үшін, мысалы, 6 дюйм, 8 дюйм, 12 дюйм және т.б. Жалғыз кристалды тартқаннан кейін кристалл, кремний құймасының диаметрі илектеледі және ұнтақталған болады. Домалаудан кейінгі кремний штангасының беті тегіс және өлшем қателігі азырақ.
Жетілдірілген сым кесу технологиясын қолдана отырып, монокристалды құйма кесу жабдығы арқылы қолайлы қалыңдықтағы кремний пластинкаларына кесіледі.
Кремний пластинкасының қалыңдығы аз болғандықтан, кесілгеннен кейінгі кремний пластинаның жиегі өте өткір болады. Жиекті тегістеу мақсаты - тегіс жиекті қалыптастыру және болашақта жоңқа өндіруде оны бұзу оңай емес.
ЖАҢАЛЫҚ - ауыр таңдау тақтасы мен төменгі кристалды пластинаның арасына вафлиді қосу және вафлиді тегіс ету үшін қысым жасау және абразивпен айналдыру.
Офорт - бұл пластинаның беткі зақымдануын жою процесі, ал физикалық өңдеу кезінде зақымдалған беткі қабат химиялық ерітіндімен ерітіледі.
Екі жақты ұнтақтау - бұл вафлиді тегістеуге және бетіндегі кішкене шығыңқы жерлерді жоюға арналған процесс.
РТП – пластинаның ішкі ақаулары біркелкі болатындай етіп, металл қоспалары басылып, жартылай өткізгіштің қалыпты жұмыс істеуіне жол бермеу үшін пластинаны бірнеше секунд ішінде жылдам қыздыру процесі.
Жылтырату - бетті дәл өңдеу арқылы беттің тегістігін қамтамасыз ететін процесс. Жылтырататын суспензия мен жылтырататын шүберекті пайдалану, сәйкес температура, қысым және айналу жылдамдығымен үйлескенде, алдыңғы процесте қалдырылған механикалық зақымдану қабатын жоюға және тамаша бетінің тегістігі бар кремний пластинкаларын алуға болады.
Тазалаудың мақсаты кремний пластинкасының бетінде жылтыратылғаннан кейін қалған органикалық заттарды, бөлшектерді, металдарды және т.б., кремний пластинкасының бетінің тазалығын қамтамасыз ету және кейінгі процестің сапа талаптарын қанағаттандыру болып табылады.
Жалпақтығы мен кедергісін сынаушы кремний пластинасын жылтыратудан және тазалаудан кейін анықтайды, жылтыратылған кремний пластинаның қалыңдығы, тегістігі, жергілікті тегістігі, қисықтығы, қисаюы, меншікті кедергісі және т.б. тұтынушылардың қажеттіліктеріне сай болуын қамтамасыз етеді.
БӨЛШЕКТЕРДІ САНАУ - бұл пластинаның бетін дәл тексеруге арналған процесс, ал бет ақаулары мен саны лазерлік шашырау арқылы анықталады.
EPI GROWING – бу фазалық химиялық тұндыру арқылы жылтыратылған кремний пластинкаларында жоғары сапалы кремний монокристалды қабықшаларды өсіру процесі.
Өзара байланысты ұғымдар:Эпитаксиалды өсу: бір кристалдық қабаттың белгілі бір талаптары бар және бір кристалдық субстраттағы (субстраттағы) субстрат сияқты бірдей кристалдық бағдары бар, кесінді үшін сыртқа қарай созылған бастапқы кристал сияқты өсуін білдіреді. Эпитаксиалды өсу технологиясы 1950 жылдардың аяғы мен 1960 жылдардың басында жасалды. Ол кезде жоғары жиілікті және жоғары қуатты құрылғыларды жасау үшін коллектор сериясының кедергісін азайту қажет болды, ал материал жоғары кернеу мен жоғары токқа төтеп беруді талап етті, сондықтан жұқа жоғары өсу қажет болды. төзімділігі төмен субстраттағы қарсылық эпитаксиалды қабаты. Эпитаксистік жолмен өсірілген жаңа монокристалды қабат өткізгіштік түрі, кедергісі және т.б. бойынша субстраттан ерекшеленуі мүмкін, сонымен қатар әртүрлі қалыңдықтағы және талаптардағы көп қабатты монокристалдарды да өсіруге болады, осылайша құрылғы дизайнының икемділігін айтарлықтай жақсартады және құрылғының өнімділігі.
Қаптама - бұл соңғы білікті өнімдерді орау.
Жіберу уақыты: 05 қараша 2024 ж