സിലിക്കൺ വേഫർ അർദ്ധചാലക നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ വിശദമായ പ്രക്രിയ

ആദ്യം, സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫർണസിലെ ക്വാർട്സ് ക്രൂസിബിളിൽ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണും ഡോപാൻ്റും ഇടുക, താപനില 1000 ഡിഗ്രിയിൽ കൂടുതൽ ഉയർത്തുക, ഉരുകിയ അവസ്ഥയിൽ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ നേടുക.

പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കണിനെ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണാക്കി മാറ്റുന്ന പ്രക്രിയയാണ് സിലിക്കൺ ഇങ്കോട്ട് വളർച്ച. പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ദ്രാവകത്തിലേക്ക് ചൂടാക്കിയ ശേഷം, ഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളായി വളരുന്നതിന് താപ പരിസ്ഥിതി കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നു.

അനുബന്ധ ആശയങ്ങൾ:
ഏക ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ച:പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ലായനിയുടെ താപനില സ്ഥിരമായ ശേഷം, വിത്ത് സ്ഫടികം സാവധാനം സിലിക്കൺ മെൽറ്റിലേക്ക് താഴ്ത്തുന്നു (സിലിക്കൺ ഉരുകലിൽ സീഡ് ക്രിസ്റ്റലും ഉരുകും), തുടർന്ന് വിത്ത് വിതയ്ക്കുന്നതിന് ഒരു നിശ്ചിത വേഗതയിൽ സീഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഉയർത്തുന്നു. പ്രക്രിയ. തുടർന്ന്, വിതയ്ക്കൽ പ്രക്രിയയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഡിസ്ലോക്കേഷനുകൾ നെക്കിംഗ് ഓപ്പറേഷനിലൂടെ ഇല്ലാതാക്കുന്നു. കഴുത്ത് മതിയായ നീളത്തിലേക്ക് ചുരുങ്ങുമ്പോൾ, വലിക്കുന്ന വേഗതയും താപനിലയും ക്രമീകരിച്ച് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കണിൻ്റെ വ്യാസം ടാർഗെറ്റ് മൂല്യത്തിലേക്ക് വലുതാക്കുന്നു, തുടർന്ന് ടാർഗെറ്റ് നീളത്തിലേക്ക് വളരുന്നതിന് തുല്യ വ്യാസം നിലനിർത്തുന്നു. അവസാനമായി, സ്ഥാനഭ്രംശം പിന്നിലേക്ക് നീട്ടുന്നത് തടയാൻ, പൂർത്തിയായ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഇൻഗോട്ട് ലഭിക്കാൻ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഇൻഗോട്ട് പൂർത്തിയാക്കി, താപനില തണുപ്പിച്ചതിന് ശേഷം അത് പുറത്തെടുക്കും.

സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള രീതികൾ:CZ രീതിയും FZ രീതിയും. CZ രീതിയെ CZ രീതി എന്ന് ചുരുക്കി വിളിക്കുന്നു. CZ രീതിയുടെ സവിശേഷത, ഇത് ഒരു സ്ട്രെയിറ്റ്-സിലിണ്ടർ തെർമൽ സിസ്റ്റത്തിൽ സംഗ്രഹിച്ചിരിക്കുന്നു, ഉയർന്ന ശുദ്ധിയുള്ള ക്വാർട്സ് ക്രൂസിബിളിൽ പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ ഉരുകാൻ ഗ്രാഫൈറ്റ് റെസിസ്റ്റൻസ് ഹീറ്റിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് വിത്ത് ക്രിസ്റ്റൽ വെൽഡിങ്ങിനായി ഉരുകിയ പ്രതലത്തിലേക്ക് തിരുകുന്നു. വിത്ത് ക്രിസ്റ്റൽ ഭ്രമണം ചെയ്യുക, തുടർന്ന് ക്രൂസിബിൾ തിരിച്ചെടുക്കുക. വിത്ത് ക്രിസ്റ്റൽ സാവധാനം മുകളിലേക്ക് ഉയർത്തി, വിതയ്ക്കൽ, വലുതാക്കൽ, തോളിൽ ഭ്രമണം, തുല്യ വ്യാസമുള്ള വളർച്ച, ടെയിൽലിംഗ് എന്നീ പ്രക്രിയകൾക്ക് ശേഷം, ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ ലഭിക്കും.

വിവിധ പ്രദേശങ്ങളിലെ അർദ്ധചാലക പരലുകൾ ഉരുകാനും ക്രിസ്റ്റലൈസ് ചെയ്യാനും പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ ഇൻഗോട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ് സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതി. അർദ്ധചാലക വടിയുടെ ഒരറ്റത്ത് ഒരു ഉരുകൽ മേഖല സൃഷ്ടിക്കാൻ താപ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ സീഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഇംതിയാസ് ചെയ്യുന്നു. ഉരുകൽ മേഖലയെ വടിയുടെ മറ്റേ അറ്റത്തേക്ക് സാവധാനം നീങ്ങാൻ താപനില ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, മുഴുവൻ വടിയിലൂടെയും ഒരൊറ്റ പരൽ വളരുന്നു, കൂടാതെ ക്രിസ്റ്റൽ ഓറിയൻ്റേഷൻ വിത്ത് ക്രിസ്റ്റലിൻ്റേതിന് തുല്യമാണ്. സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതിയെ രണ്ട് തരങ്ങളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: തിരശ്ചീന സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതി, വെർട്ടിക്കൽ സസ്പെൻഷൻ സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതി. ആദ്യത്തേത് പ്രധാനമായും ജെർമേനിയം, GaAs തുടങ്ങിയ വസ്തുക്കളുടെ ശുദ്ധീകരണത്തിനും ഏക ക്രിസ്റ്റൽ വളർച്ചയ്ക്കും ഉപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ടാമത്തേത് അന്തരീക്ഷത്തിലോ വാക്വം ചൂളയിലോ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള കോയിൽ ഉപയോഗിച്ച് സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സീഡ് ക്രിസ്റ്റലും അതിന് മുകളിൽ സസ്പെൻഡ് ചെയ്തിരിക്കുന്ന പോളിക്രിസ്റ്റലിൻ സിലിക്കൺ വടിയും തമ്മിലുള്ള സമ്പർക്കത്തിൽ ഉരുകിയ സോൺ സൃഷ്ടിക്കുക, തുടർന്ന് ഉരുകിയ സോൺ മുകളിലേക്ക് നീക്കുക. ക്രിസ്റ്റൽ.

ഏകദേശം 85% സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ Czochralski രീതിയിലൂടെയും 15% സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതിയിലൂടെയും നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു. ആപ്ലിക്കേഷൻ അനുസരിച്ച്, സോക്രൽസ്കി രീതി ഉപയോഗിച്ച് വളർത്തുന്ന സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ പ്രധാനമായും ഇൻ്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ട് ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതേസമയം സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് വളർത്തുന്ന സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ പ്രധാനമായും പവർ അർദ്ധചാലകങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. Czochralski രീതിക്ക് ഒരു മുതിർന്ന പ്രക്രിയയുണ്ട്, വലിയ വ്യാസമുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ വളർത്താൻ എളുപ്പമാണ്; സോൺ മെൽറ്റിംഗ് രീതി ഉരുകുന്നത് കണ്ടെയ്നറുമായി ബന്ധപ്പെടുന്നില്ല, മലിനമാക്കാൻ എളുപ്പമല്ല, ഉയർന്ന പരിശുദ്ധി ഉണ്ട്, ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്, എന്നാൽ വലിയ വ്യാസമുള്ള സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ വളർത്തുന്നത് കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, സാധാരണയായി 8 ഇഞ്ചോ അതിൽ കുറവോ വ്യാസമുള്ളവയ്ക്ക് മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കാറുള്ളൂ. വീഡിയോ Czochralski രീതി കാണിക്കുന്നു.

സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ വലിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ സിലിക്കൺ വടിയുടെ വ്യാസം നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള ബുദ്ധിമുട്ട് കാരണം, 6 ഇഞ്ച്, 8 ഇഞ്ച്, 12 ഇഞ്ച്, എന്നിങ്ങനെയുള്ള സാധാരണ വ്യാസമുള്ള സിലിക്കൺ ദണ്ഡുകൾ ലഭിക്കുന്നതിന്. ക്രിസ്റ്റൽ, സിലിക്കൺ ഇൻഗോട്ടിൻ്റെ വ്യാസം ഉരുട്ടി പൊടിക്കും. ഉരുട്ടിയതിന് ശേഷമുള്ള സിലിക്കൺ വടിയുടെ ഉപരിതലം മിനുസമാർന്നതും വലുപ്പ പിശക് ചെറുതുമാണ്.

നൂതന വയർ കട്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ച്, സ്ലൈസിംഗ് ഉപകരണങ്ങളിലൂടെ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഇൻഗോട്ട് അനുയോജ്യമായ കട്ടിയുള്ള സിലിക്കൺ വേഫറുകളായി മുറിക്കുന്നു.

സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ചെറിയ കനം കാരണം, മുറിച്ചതിനുശേഷം സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ അഗ്രം വളരെ മൂർച്ചയുള്ളതാണ്. എഡ്ജ് ഗ്രൈൻഡിംഗിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം മിനുസമാർന്ന അഗ്രം രൂപപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ്, ഭാവിയിൽ ചിപ്പ് നിർമ്മാണത്തിൽ ഇത് തകർക്കാൻ എളുപ്പമല്ല.

ഹെവി സെലക്ഷൻ പ്ലേറ്റിനും താഴത്തെ ക്രിസ്റ്റൽ പ്ലേറ്റിനും ഇടയിൽ വേഫർ ചേർക്കുകയും മർദ്ദം പ്രയോഗിച്ച് വേഫർ പരന്നതാക്കുന്നതിന് ഉരച്ചിലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് തിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ലാപ്പിംഗ്.

എച്ചിംഗ് എന്നത് വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതല കേടുപാടുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, കൂടാതെ ഫിസിക്കൽ പ്രോസസ്സിംഗ് വഴി കേടായ ഉപരിതല പാളി കെമിക്കൽ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് പിരിച്ചുവിടുന്നു.

വേഫർ പരന്നതാക്കുന്നതിനും ഉപരിതലത്തിലെ ചെറിയ പ്രോട്രഷനുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയാണ് ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള അരക്കൽ.

ഏതാനും നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ വേഫറിനെ വേഗത്തിൽ ചൂടാക്കുന്ന പ്രക്രിയയാണ് ആർടിപി, അതിനാൽ വേഫറിൻ്റെ ആന്തരിക വൈകല്യങ്ങൾ ഏകീകൃതമാവുകയും ലോഹ മാലിന്യങ്ങൾ അടിച്ചമർത്തപ്പെടുകയും അർദ്ധചാലകത്തിൻ്റെ അസാധാരണമായ പ്രവർത്തനം തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഉപരിതല പ്രിസിഷൻ മെഷീനിംഗിലൂടെ ഉപരിതല സുഗമത ഉറപ്പാക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയയാണ് പോളിഷിംഗ്. പോളിഷിംഗ് സ്ലറി, പോളിഷിംഗ് തുണി എന്നിവയുടെ ഉപയോഗം, ഉചിതമായ താപനില, മർദ്ദം, ഭ്രമണ വേഗത എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, മുമ്പത്തെ പ്രക്രിയയിൽ അവശേഷിച്ച മെക്കാനിക്കൽ കേടുപാടുകൾ ഒഴിവാക്കാനും മികച്ച ഉപരിതല പരന്നതോടുകൂടിയ സിലിക്കൺ വേഫറുകൾ നേടാനും കഴിയും.

മിനുക്കിയ ശേഷം സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ അവശേഷിക്കുന്ന ജൈവവസ്തുക്കൾ, കണികകൾ, ലോഹങ്ങൾ മുതലായവ നീക്കം ചെയ്യുക, അങ്ങനെ സിലിക്കൺ വേഫർ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ശുചിത്വം ഉറപ്പാക്കുകയും തുടർന്നുള്ള പ്രക്രിയയുടെ ഗുണനിലവാര ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുകയും ചെയ്യുക എന്നതാണ് വൃത്തിയാക്കലിൻ്റെ ലക്ഷ്യം.

മിനുക്കിയ സിലിക്കൺ വേഫറിൻ്റെ കനം, പരന്നത, പ്രാദേശിക പരന്നത, വക്രത, വാർപേജ്, പ്രതിരോധശേഷി മുതലായവ ഉപഭോക്തൃ ആവശ്യങ്ങൾ നിറവേറ്റുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ മിനുക്കി വൃത്തിയാക്കിയ ശേഷം ഫ്ലാറ്റ്‌നെസ് & റെസിസ്റ്റിവിറ്റി ടെസ്റ്റർ സിലിക്കൺ വേഫർ കണ്ടെത്തുന്നു.

കണികാ കൗണ്ടിംഗ് എന്നത് വേഫറിൻ്റെ ഉപരിതലം കൃത്യമായി പരിശോധിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയാണ്, കൂടാതെ ഉപരിതല വൈകല്യങ്ങളും അളവും നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ലേസർ സ്‌കാറ്ററിംഗ് വഴിയാണ്.

നീരാവി ഘട്ടം രാസ നിക്ഷേപം വഴി മിനുക്കിയ സിലിക്കൺ വേഫറുകളിൽ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സിലിക്കൺ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ ഫിലിമുകൾ വളർത്തുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയാണ് EPI ഗ്രോവിംഗ്.

അനുബന്ധ ആശയങ്ങൾ:എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ച: ഒരു ക്രിസ്റ്റൽ അടിവസ്ത്രത്തിൽ (സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലെ) അടിവസ്ത്രത്തിൻ്റെ അതേ ക്രിസ്റ്റൽ ഓറിയൻ്റേഷനും ചില ആവശ്യകതകളുമുള്ള ഒരൊറ്റ ക്രിസ്റ്റൽ പാളിയുടെ വളർച്ചയെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, യഥാർത്ഥ ക്രിസ്റ്റൽ ഒരു ഭാഗത്തേക്ക് പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നതുപോലെ. 1950-കളുടെ അവസാനത്തിലും 1960-കളുടെ തുടക്കത്തിലും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ വളർച്ചാ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. അക്കാലത്ത്, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയും ഉയർന്ന പവർ ഉപകരണങ്ങളും നിർമ്മിക്കുന്നതിന്, കളക്ടർ സീരീസ് പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാരയും നേരിടാൻ മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യമായിരുന്നു, അതിനാൽ നേർത്ത ഉയർന്നത് വളർത്തേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. പ്രതിരോധം എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളി ഒരു കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധം അടിവസ്ത്രത്തിൽ. ചാലകതയുടെ തരം, പ്രതിരോധശേഷി മുതലായവയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ എപ്പിടാക്‌സിയായി വളർത്തിയ പുതിയ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റൽ പാളി അടിവസ്ത്രത്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, കൂടാതെ വ്യത്യസ്ത കട്ടിയുള്ളതും ആവശ്യകതകളുമുള്ള മൾട്ടി-ലെയർ സിംഗിൾ ക്രിസ്റ്റലുകളും വളർത്താം, അതുവഴി ഉപകരണ രൂപകൽപ്പനയുടെയും വഴക്കത്തിൻ്റെയും വഴക്കം വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്താം. ഉപകരണത്തിൻ്റെ പ്രകടനം.

അന്തിമ യോഗ്യതയുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ പാക്കേജിംഗാണ് പാക്കേജിംഗ്.