Is e wafers na prìomh stuthan amh airson cinneasachadh chuairtean amalaichte, innealan leth-chonnsair air leth agus innealan cumhachd. Tha còrr air 90% de chuairtean amalaichte air an dèanamh air wafers àrd-ghlan, àrd-inbhe.
Tha uidheamachd ullachaidh wafer a’ toirt iomradh air a’ phròiseas de bhith a’ dèanamh stuthan fìor-ghlan polycrystalline silicon gu stuthan slat criostail singilte le trast-thomhas agus fad sònraichte, agus an uairsin a’ cur stuthan slat criostail singilte silicon gu sreath de ghiollachd meacanaigeach, làimhseachadh ceimigeach agus pròiseasan eile.
Uidheam a bhios a’ saothrachadh wafers sileaconach no wafers silicon epitaxial a choinnicheas ri riatanasan cruinneas geoimeatrach sònraichte agus càileachd uachdar agus a bheir seachad an t-substrate sileaconach a tha a dhìth airson saothrachadh chip.
Is e an sruth pròiseas àbhaisteach airson a bhith ag ullachadh wafers silicon le trast-thomhas nas lugha na 200 mm:
Fàs criostail singilte → truncation → trast-thomhas a-muigh a’ roiligeadh → slicing → chamfering → bleith → eisdeachd → gettering → snasadh → glanadh → epitaxy → pacadh, msaa.
Tha am prìomh shruth pròiseas airson a bhith ag ullachadh wafers silicon le trast-thomhas de 300 mm mar a leanas:
Fàs criostal singilte → truncation → trast-thomhas a-muigh a’ roiligeadh → slicing → chamfering → bleith uachdar → eitseáil → snasadh iomall → snasadh le dà thaobh → snasadh aon-thaobhach → glanadh deireannach → epitaxy/annealing → pacadh, msaa.
1.Silicon stuth
Is e stuth semiconductor a th’ ann an silicon leis gu bheil 4 dealanan valence aige agus tha e ann am buidheann IVA den chlàr ràitheil còmhla ri eileamaidean eile.
Tha an àireamh de eleactronan valence ann an sileaconach ga chur ceart eadar deagh stiùiriche (dealan valence 1) agus insuladair (8 dealanan valence).
Chan eil silicon fìor-ghlan ri lorg ann an nàdar agus feumar a thoirt a-mach agus a ghlanadh gus a dhèanamh fìor-ghlan airson saothrachadh. Mar as trice lorgar e ann an silica (silicon oxide no SiO2) agus silicates eile.
Tha cruthan eile de SiO2 a’ toirt a-steach glainne, criostal gun dath, èiteag, agate agus sùil cat.
B’ e germanium a’ chiad stuth a chaidh a chleachdadh mar semiconductor anns na 1940n agus tràth anns na 1950n, ach gu sgiobalta chaidh silicon a chuir na àite.
Chaidh silicon a thaghadh mar phrìomh stuth semiconductor airson ceithir prìomh adhbharan:
Tòrr de stuthan silicon: Is e silicon an dàrna eileamaid as pailt air an Talamh, a 'dèanamh suas 25% de sgudal na Talmhainn.
Tha an ìre leaghaidh nas àirde de stuth silicon a 'ceadachadh fulangas pròiseas nas fharsainge: tha an ìre leaghaidh de silicon aig 1412 ° C mòran nas àirde na puing leaghaidh germanium aig 937 ° C. Tha an ìre leaghaidh nas àirde a 'leigeil le silicon seasamh ri pròiseasan àrd-teòthachd.
Tha raon teòthachd obrachaidh nas fharsainge aig stuthan silicon;
Fàs nàdarra de silicon oxide (SiO2): Tha SiO2 na stuth inslithe dealain àrd-inbhe, seasmhach agus ag obair mar bhacadh ceimigeach sàr-mhath gus silicon a dhìon bho thruailleadh bhon taobh a-muigh. Tha seasmhachd dealain cudromach gus a bhith a’ seachnadh aodion eadar stiùirichean faisg air làimh ann an cuairtean amalaichte. Tha an comas fàs sreathan tana seasmhach de stuth SiO2 bunaiteach ann a bhith a’ dèanamh innealan semiconductor meatailt-ogsaid àrd-choileanadh (MOS-FET). Tha feartan meacanaigeach co-chosmhail aig SiO2 ri silicon, a’ ceadachadh giollachd àrd-teòthachd às aonais cus warping wafer silicon.
2.Wafer ullachadh
Bidh wafers semiconductor air an gearradh bho stuthan mòr semiconductor. Canar slat criostail ris an stuth semiconductor seo, a tha air fhàs bho bhloc mòr de stuth polycrystalline agus stuth gnèitheach gun chòmhdach.
Canar fàs criostail ri bhith ag atharrachadh bloc polycrystalline gu bhith na chriostal singilte mòr agus a’ toirt dha an stiùireadh criostail ceart agus an ìre iomchaidh de dhopadh seòrsa N no seòrsa P.
Is e na teicneòlasan as cumanta airson a bhith a ’dèanamh ingotan silicon criostail singilte airson ullachadh wafer silicon an dòigh Czochralski agus an dòigh leaghaidh sòn.
2.1 Modh Czochralski agus fùirneis criostail singilte Czochralski
Tha an dòigh Czochralski (CZ), ris an canar cuideachd an dòigh Czochralski (CZ), a’ toirt iomradh air a’ phròiseas airson a bhith a’ tionndadh leaghan sileacain ìre leth-chonnsair leaghte gu ingotan sileacain aon-chriostail cruaidh leis an stiùireadh criostail ceart agus air a dhopadh a-steach do sheòrsa N no P-. seòrsa.
An-dràsta, thathas a’ fàs còrr air 85% de sileacon criostal singilte a’ cleachdadh modh Czochralski.
Tha fùirneis criostail singilte Czochralski a’ toirt iomradh air uidheamachd pròiseas a bhios a ’leaghadh stuthan polysilicon àrd-ghlan gu leaghan le bhith a’ teasachadh ann an àrainneachd dìon dùinte àrd no gas tearc (no gas inert), agus an uairsin gan ath-chriostalachadh gus stuthan silicon criostail singilte a chruthachadh le cuid a-muigh. tomhasan.
Is e prionnsapal obrach an fhùirneis criostail singilte am pròiseas fiosaigeach de stuth silicon polycrystalline ag ath-chriostalachadh gu bhith na stuth silicon criostail singilte ann an staid leaghan.
Faodar an fhùirneis criostail singilte CZ a roinn ann an ceithir pàirtean: corp fùirneis, siostam tar-chuir meacanaigeach, siostam teasachaidh agus smachd teothachd, agus siostam tar-chuir gas.
Tha corp an fhùirneis a’ toirt a-steach cuas fùirneis, axis criostal sìl, breag èiteag, spàin dopaidh, còmhdach criostal sìl, agus uinneag amharc.
Tha cuas an fhùirneis airson dèanamh cinnteach gu bheil an teòthachd san fhùirneis air a chuairteachadh gu cothromach agus gun urrainn dha teas a sgaoileadh gu math; thathar a 'cleachdadh a' chrann criostail sìol gus an criostal sìol a ghluasad gus gluasad suas is sìos agus a thionndadh; tha na neo-chunbhalaidhean a dh'fheumar a dhopadh air an cur anns an spàin dop;
Tha an còmhdach criostail sìol airson an criostal sìol a dhìon bho thruailleadh. Tha an siostam tar-chuir meacanaigeach air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus smachd a chumail air gluasad criostal sìl agus breus.
Gus dèanamh cinnteach nach eil am fuasgladh sileacain air a oxidachadh, feumaidh an ìre falamh anns an fhùirneis a bhith glè àrd, mar as trice fo 5 Torr, agus feumaidh purrachd a 'ghas inert a bharrachd a bhith os cionn 99.9999%.
Bithear a’ cleachdadh pìos de sileacon criostal singilte leis an treòrachadh criostail a tha thu ag iarraidh mar chriostal sìl gus ingot sileacain fhàs, agus tha an ingot sileaconach a tha air fhàs coltach ri mac-samhail den chriostail sìl.
Feumar smachd mionaideach a chumail air na suidheachaidhean aig an eadar-aghaidh eadar an sileacon leaghte agus an criostal sìol silicon singilte. Bidh na cumhaichean sin a’ dèanamh cinnteach gun urrainn don t-sreath tana de silicon structar na criostal sìl ath-riochdachadh gu ceart agus mu dheireadh fàs gu bhith na aon ingot silicon criostail mòr.
2.2 Modh leaghaidh sòn agus fùirneis criostal singilte a’ leaghadh sòn
Bidh an dòigh sòn fleòdraidh (FZ) a’ toirt a-mach ingotan silicon criostail singilte le susbaint ocsaidean glè ìosal. Chaidh an dòigh sòn fleòdraidh a leasachadh anns na 1950n agus is urrainn dha an sileacon criostail singilte as fhìor-ghlan gu ruige seo a thoirt gu buil.
Tha an fhùirneis criostal singilte a tha a’ leaghadh sòn a’ toirt iomradh air fùirneis a bhios a’ cleachdadh prionnsapal leaghadh sòn gus sòn leaghaidh cumhang a thoirt a-mach anns an t-slat polycrystalline tro raon dùinte cumhang àrd-teodhachd den bhodhaig fùirneis slat polycrystalline ann am falamh àrd no gas tiùb quartz tearc. àrainneachd dìon.
Uidheam pròiseas a ghluaiseas slat polycrystalline no corp teasachaidh fùirneis gus an sòn leaghaidh a ghluasad agus mean air mhean a chriostalachadh ann an aon shlat criostail.
Is e an fheart ann a bhith ag ullachadh slatan criostail singilte a rèir modh leaghadh sòn gum faodar purrachd slatan polycrystalline a leasachadh anns a ’phròiseas criostalachaidh gu slatan criostail singilte, agus gu bheil fàs dopaidh stuthan slat nas èideadh.
Faodar na seòrsaichean fùirneisean criostail singilte a tha a ’leaghadh sòn a roinn ann an dà sheòrsa: sòn fleòdraidh a’ leaghadh fùirneisean criostail singilte a tha an urra ri teannachadh uachdar agus sòn còmhnard a ’leaghadh fùirneisean criostail singilte. Ann an tagraidhean practaigeach, mar as trice bidh fùirneisean criostail singilte a ’leaghadh sòn a’ gabhail ri leaghadh sòn fleòdraidh.
Faodaidh an fhùirneis criostal singilte a tha a’ leaghadh an t-sòn sileacon criostal singilte àrd-ghlan-ìosal de ocsaidean ullachadh gun fheum air ceusadh. Tha e air a chleachdadh sa mhòr-chuid airson silicon criostail singilte àrd-aghaidh (> 20kΩ · cm) ullachadh agus sileacon leaghaidh sòn a ghlanadh. Tha na toraidhean sin air an cleachdadh sa mhòr-chuid ann a bhith a’ dèanamh innealan cumhachd air leth.
Anns an fhùirneis criostal singilte a tha a ’leaghadh tha seòmar fùirneis, cas àrd agus cas ìosal (pàirt tar-chuir meacanaigeach), slat criostail chuck, chuck criostal sìl, coil teasachaidh (gineadair tricead àrd), puirt gas (port falamh, cuir a-steach gas, ionad gas àrd), msaa.
Ann an structar seòmar an fhùirneis, tha cuairteachadh uisge fuarachaidh air a rèiteachadh. Is e slat criostail a th’ ann an ceann ìosal a’ chrann àrd den fhùirneis criostail shingilte, a thathas a’ cleachdadh airson slat polycrystalline a chlampadh; tha ceann shuas a’ chas ìosal na chuck criostal sìl, a thathas a’ cleachdadh gus criostal an t-sìl a chlampadh.
Tha solar cumhachd àrd-tricead air a thoirt don choil teasachaidh, agus tha sòn leaghaidh cumhang air a chruthachadh anns an t-slat polycrystalline a ’tòiseachadh bhon cheann ìosal. Aig an aon àm, bidh na tuaghan àrd is ìosal a’ cuairteachadh agus a’ teàrnadh, gus am bi an sòn leaghaidh air a chriostalachadh ann an aon chriostail.
Is e na buannachdan a tha aig an fhùirneis criostal singilte a bhith a’ leaghadh na sòn nach urrainn dha a bhith a’ leasachadh purrachd an aon chriostail ullaichte, ach cuideachd fàs dopadh an t-slat a dhèanamh nas èideadh, agus faodar an t-slat criostail singilte a ghlanadh tro iomadh pròiseas.
Is e na h-eas-bhuannachdan a tha aig an fhùirneis criostail singilte a bhith a’ leaghadh fùirneis criostail singilte cosgaisean pròiseas àrd agus trast-thomhas beag den chriostal singilte ullaichte. An-dràsta, is e 200mm an trast-thomhas as àirde den chriostail shingilte a ghabhas ullachadh.
Tha àirde iomlan na sòn leaghaidh uidheamachd fùirneis criostail singilte gu ìre mhath àrd, agus tha stròc nan tuaghan àrd is ìosal gu ìre mhath fada, agus mar sin faodar slatan criostail singilte nas fhaide fhàs.
3. Giullachd wafer agus uidheamachd
Feumaidh an t-slat criostail a dhol tro shreath de phròiseasan gus substrate silicon a chruthachadh a choinnicheas ri riatanasan saothrachadh semiconductor, is e sin wafer. Is e am pròiseas làimhseachaidh bunaiteach:
Tumbling, gearradh, slicing, annealing wafer, chamfering, bleith, snasadh, glanadh agus pacadh, etc.
3.1 Annealing Wafer
Anns a 'phròiseas a bhith a' dèanamh silicon polycrystalline agus silicon Czochralski, tha silicon criostail singilte a 'toirt a-steach ocsaidean. Aig teòthachd sònraichte, bheir an ogsaidean anns an aon chriostal sileaconach dealanan, agus thèid an ocsaidean a thionndadh gu luchd-tabhartais ocsaidean. Bidh na dealanan sin a’ tighinn còmhla ri neo-chunbhalachd anns an wafer sileaconach agus bheir iad buaidh air seasmhachd an wafer sileacain.
Fùirneis annealing: a’ toirt iomradh air fùirneis a thogas an teòthachd san fhùirneis gu 1000-1200 ° C ann an àrainneachd hydrogen no argon. Le bhith a’ cumail blàth is fuarachadh, tha an ocsaidean faisg air uachdar an wafer sileaconach snasta air a luaineach agus air a thoirt air falbh bhon uachdar aige, ag adhbhrachadh gum bi an ocsaidean a’ frasadh agus a’ còmhdachadh.
Bidh uidheamachd pròiseas a bhios a ’sgaoileadh meanbh-uireasbhaidhean air uachdar wafers silicon, a’ lughdachadh na tha de neo-chunbhalachd faisg air uachdar wafers silicon, a ’lughdachadh easbhaidhean, agus a’ cruthachadh àite gu math glan air uachdar wafers silicon.
Canar fùirneis àrd-teòthachd ris an fhùirneis annealing air sgàth an teòthachd àrd aige. Bidh an gnìomhachas cuideachd a’ gairm pròiseas annealing wafer silicon a’ faighinn.
Tha fùirneis annealing wafer silicon air a roinn ann an:
-Horizontal annealing fùirneis;
- Vertical annealing fùirneis;
- Fùirneis annealing luath.
Is e am prìomh eadar-dhealachadh eadar fùirneis annealing còmhnard agus fùirneis annealing dìreach an t-slighe cruth air an t-seòmar ath-bhualadh.
Tha structar còmhnard aig seòmar ath-bhualadh an fhùirneis annealing còmhnard, agus faodar baidse de wafers silicon a luchdachadh a-steach do sheòmar ath-bhualadh an fhùirneis annealing airson anailing aig an aon àm. Mar as trice is e 20 gu 30 mionaid an ùine annealing, ach feumaidh an seòmar ath-bhualadh ùine teasachaidh nas fhaide gus an teòthachd a tha riatanach leis a’ phròiseas analachaidh a ruighinn.
Bidh pròiseas an fhùirneis annealing dìreach cuideachd a’ gabhail ris an dòigh air baidse de wafers silicon a luchdachadh aig an aon àm a-steach do sheòmar freagairt an fhùirneis annealing airson làimhseachadh annealing. Tha cruth structar dìreach aig an t-seòmar freagairt, a leigeas leis na wafers silicon a chuir ann am bàta quartz ann an staid chòmhnard.
Aig an aon àm, leis gum faod am bàta quartz gluasad gu h-iomlan anns an t-seòmar ath-bhualadh, tha teòthachd annealing an t-seòmar ath-bhualadh èideadh, tha an cuairteachadh teòthachd air an wafer silicon èideadh, agus tha feartan èideadh annealing sàr-mhath aige. Ach, tha cosgais pròiseas an fhùirneis annealing dìreach nas àirde na cosgais an fhùirneis annealing còmhnard.
Bidh an fhùirneis annealing luath a’ cleachdadh lampa tungsten halogen gus an wafer silicon a theasachadh gu dìreach, a dh’ fhaodas teasachadh no fuarachadh luath a choileanadh ann an raon farsaing de 1 gu 250 ° C / s. Tha an ìre teasachaidh no fuarachaidh nas luaithe na ìre fùirneis annealing traidiseanta. Cha toir e ach beagan dhiog gus teòthachd an t-seòmair ath-bhualadh a theasachadh gu os cionn 1100 ° C.
——————————————————————————————————————————————— --
Faodaidh Semicera a thoirt seachadpàirtean grafait,faireachdainn bog / teann,pàirtean de silicon carbide, Pàirtean CVD silicon carbide, agusPàirtean còmhdaichte le SiC / TaCle làn phròiseas semiconductor ann an 30 latha.
Ma tha ùidh agad anns na toraidhean semiconductor gu h-àrd, na bi leisg fios a chuir thugainn aig a’ chiad uair.
Fòn: +86-13373889683
WhatsAPP: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Ùine puist: Lùnastal-26-2024