Pròiseas mionaideach de saothrachadh semiconductor wafer silicon

640

An toiseach, cuir silicon polycrystalline agus dopants a-steach don bhreug quartz anns an fhùirneis criostail singilte, àrdaich an teòthachd gu còrr air 1000 ceum, agus faigh silicon polycrystalline ann an staid leaghte.

640 (1)

Tha fàs ingot silicon na phròiseas airson silicon polycrystalline a dhèanamh gu silicon criostal singilte. Às deidh an silicon polycrystalline a theasachadh gu leaghan, tha smachd mionaideach air an àrainneachd teirmeach gus fàs gu bhith na chriostalan singilte àrd-inbhe.

Bun-bheachdan co-cheangailte:
Fàs criostail singilte:Às deidh teòthachd an fhuasglaidh polycrystalline silicon a bhith seasmhach, tha an criostal sìl air a lughdachadh gu slaodach a-steach don leaghadh sileacain (thèid an criostal sìl a leaghadh cuideachd anns an leaghadh sileacain), agus an uairsin thèid an criostal sìl a thogail aig astar sònraichte airson an t-sìolachaidh. phròiseas. An uairsin, thèid cuir às do na gluasadan a thèid a chruthachadh tron ​​​​phròiseas sìolachaidh tron ​​​​obair amhach. Nuair a thèid an amhaich a ghluasad gu fad gu leòr, tha trast-thomhas an t-sileacon criostail singilte air a leudachadh chun luach targaid le bhith ag atharrachadh astar tarraing agus teòthachd, agus an uairsin tha an trast-thomhas co-ionann air a chumail suas gus fàs chun an fhad targaid. Mu dheireadh, gus casg a chuir air gluasad bho bhith a’ leudachadh air ais, tha an ingot criostail singilte deiseil gus an ingot criostail singilte crìochnaichte fhaighinn, agus an uairsin thèid a thoirt a-mach às deidh don teòthachd a bhith air fhuarachadh.

Dòighean airson silicon criostail singilte ullachadh:Modh CZ agus dòigh FZ. Tha an dòigh CZ air a ghiorrachadh mar an dòigh CZ. Is e feart an dòigh CZ gu bheil e air a gheàrr-chunntas ann an siostam teirmeach siolandair dìreach, a’ cleachdadh teasachadh an aghaidh grafait gus an silicon polycrystalline a leaghadh ann an crucible quartz àrd-ghlan, agus an uairsin cuir a-steach an criostal sìl a-steach don uachdar leaghaidh airson tàthadh, fhad ‘s a a’ tionndadh criostal an t-sìl, agus an uairsin a’ tionndadh a’ cheusaidh air ais. Tha an criostal sìl air a thogail gu slaodach suas, agus às deidh pròiseasan sìolachaidh, leudachadh, cuairteachadh gualainn, fàs trast-thomhas co-ionann, agus earbaill, gheibhear aon silicon criostail.

Tha an dòigh leaghadh sòn mar dhòigh air a bhith a’ cleachdadh ingotan polycrystalline gus criostalan semiconductor a leaghadh agus a chriostalachadh ann an diofar raointean. Tha lùth teirmeach air a chleachdadh gus sòn leaghaidh a ghineadh aig aon cheann den t-slat semiconductor, agus an uairsin tha aon chriostal sìol criostail air a thàthadh. Tha an teòthachd air atharrachadh gus am bi an sòn leaghaidh a 'gluasad gu slaodach gu ceann eile an t-slat, agus tron ​​​​t-slat gu lèir, bidh aon chriostail a' fàs, agus tha an t-slighe criostail co-ionann ris an t-sìol criostail. Tha an dòigh leaghaidh sòn air a roinn ann an dà sheòrsa: modh leaghaidh sòn còmhnard agus modh leaghaidh sòn crochaidh dìreach. Tha a 'chiad fhear air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson glanadh agus fàs criostail singilte de stuthan leithid germanium agus GaAs. Is e an tè mu dheireadh coil àrd-tricead a chleachdadh ann an àile no fùirneis falamh gus sòn leaghte a ghineadh aig a’ cheangal eadar an criostal sìol singilte agus an t-slat silicon polycrystalline crochte os a chionn, agus an uairsin gluais an sòn leaghte gu h-àrd gus fàs aon. criostal.

Tha timcheall air 85% de wafers silicon air an toirt a-mach leis an dòigh Czochralski, agus tha 15% de wafers silicon air an toirt a-mach leis an dòigh leaghaidh sòn. A rèir an tagraidh, tha an silicon criostail singilte a tha air fhàs leis an dòigh Czochralski air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus co-phàirtean cuairteachaidh amalaichte a thoirt gu buil, fhad ‘s a tha an silicon criostail singilte air fhàs leis an dòigh leaghadh sòn air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson semiconductors cumhachd. Tha pròiseas aibidh aig an dòigh Czochralski agus tha e nas fhasa a bhith a’ fàs silicon criostail singilte le trast-thomhas mòr; chan eil an dòigh leaghaidh sòn a ’leaghadh a’ conaltradh ris a ’ghobhar, chan eil e furasta a bhith air a thruailleadh, tha purrachd nas àirde aige, agus tha e freagarrach airson innealan dealanach àrd-chumhachd a dhèanamh, ach tha e nas duilghe silicon criostail singilte le trast-thomhas mòr fhàs, agus mar as trice chan eil e air a chleachdadh ach airson 8 òirlich no nas lugha ann an trast-thomhas. Tha am bhidio a’ sealltainn an dòigh Czochralski.

640 (2)

Air sgàth cho duilich ‘s a tha e smachd a chumail air trast-thomhas an t-slat sileacain aon chriostail sa phròiseas a bhith a’ tarraing an aon chriostail, gus slatan sileacain de thrast-thomhas àbhaisteach fhaighinn, leithid 6 òirleach, 8 òirleach, 12 òirleach, msaa. criostal, thèid trast-thomhas an ingot sileacain a roiligeadh agus an talamh. Tha uachdar an t-slat silicon às deidh a roiligeadh rèidh agus tha am mearachd meud nas lugha.

640 (3)

A’ cleachdadh teicneòlas gearraidh uèir adhartach, tha an ingot criostail singilte air a ghearradh a-steach do wafers silicon de thiugh iomchaidh tro uidheamachd slicing.

640 (4)

Air sgàth cho tiugh ‘s a tha an wafer silicon, tha oir an wafer silicon às deidh a ghearradh gu math biorach. Is e adhbhar bleith iomall oir rèidh a chruthachadh agus chan eil e furasta a bhriseadh ann an saothrachadh chip san àm ri teachd.

640 (6)

Is e LAPPING an wafer a chuir eadar a’ phlàta taghaidh trom agus a’ phlàta criostail as ìsle, agus cuir cuideam an sàs agus cuairteachadh leis an sgrìobach gus am bi an wafer rèidh.

640 (5)

Is e pròiseas a th’ ann an sgrìobadh gus milleadh uachdar an wafer a thoirt air falbh, agus tha an còmhdach uachdar a tha air a mhilleadh le giollachd corporra air a sgaoileadh le fuasgladh ceimigeach.

640 (8)

Is e pròiseas a th’ ann am bleith le dà thaobh gus an wafer a dhèanamh nas còmhnairde agus toirt air falbh protrusions beaga air an uachdar.

640 (7)

Is e pròiseas a th’ ann an RTP airson an wafer a theasachadh gu luath ann am beagan dhiog, gus am bi na h-uireasbhaidhean a-staigh den wafer èideadh, gu bheil neo-chunbhalachd meatailt air a chumail fodha, agus gu bheil casg air obrachadh neo-àbhaisteach an leth-chonnsair.

640 (11)

Is e pròiseas a th’ ann an snasadh a nì cinnteach gu bheil an uachdar rèidh tro innealachadh mionaideachd uachdar. Faodaidh cleachdadh slurry snasta agus clò snasta, còmhla ri teòthachd iomchaidh, cuideam agus astar cuairteachaidh, cuir às don ìre milleadh meacanaigeach a dh’ fhàg am pròiseas roimhe agus wafers silicon fhaighinn le uachdar rèidh sàr-mhath.

640 (9)

Is e adhbhar glanadh stuth organach, mìrean, meatailtean, msaa a tha air fhàgail air uachdar an wafer silicon a thoirt air falbh às deidh a bhith air a lìomhadh, gus dèanamh cinnteach à glainead uachdar an wafer silicon agus gus coinneachadh ri riatanasan càileachd a’ phròiseas às deidh sin.

640 (10)

Bidh an neach-dearbhaidh flatness & resistivity a’ lorg an wafer sileacain às deidh a lìomhadh agus a ghlanadh gus dèanamh cinnteach gu bheil tiugh, rèidh, rèidh ionadail, curvature, warpage, resistivity, msaa den wafer sileaconach snasta a’ coinneachadh ri feumalachdan luchd-cleachdaidh.

640 (12)

Is e pròiseas a th’ ann an CUNNTAS PÀIRTEAN airson sgrùdadh mionaideach a dhèanamh air uachdar an wafer, agus tha na h-uireasbhaidhean uachdar agus meud air an dearbhadh le sgapadh laser.

640 (14)

Is e pròiseas a th’ ann an EPI FÀS airson filmichean criostal singilte silicon àrd-inbhe fhàs air wafers silicon snasta le tasgadh ceimigeach ìre vapor.

Bun-bheachdan co-cheangailte:Fàs epitaxial: a 'toirt iomradh air fàs aon shreath criostail le riatanasan sònraichte agus an aon stiùireadh criostail ris an t-substrate air aon fho-strat criostail (substrate), dìreach mar a' chriostail thùsail a 'sìneadh a-mach airson earrann. Chaidh teicneòlas fàis epitaxial a leasachadh aig deireadh nan 1950n agus tràth sna 1960an. Aig an àm sin, gus innealan àrd-tricead agus àrd-chumhachd a dhèanamh, bha e riatanach strì an t-sreath cruinneachaidh a lughdachadh, agus bha feum air an stuth gus seasamh ri bholtadh àrd agus sruth àrd, agus mar sin bha e riatanach fàs tana àrd-. còmhdach epitaxial an aghaidh air substrate le ìre ìosal. Faodaidh an còmhdach criostail singilte ùr a tha air fhàs gu epitaxially a bhith eadar-dhealaichte bhon t-substrate a thaobh seòrsa seoltachd, resistivity, msaa, agus faodar criostalan singilte ioma-fhilleadh de dhiofar thiugh agus riatanasan fhàs cuideachd, agus mar sin a’ leasachadh gu mòr sùbailteachd dealbhadh inneal agus an coileanadh an inneal.

640 (13)

Is e pacadh am pacadh de na toraidhean teisteanasach deireannach.


Ùine puist: Samhain-05-2024