Monokristalni silikonski vafrisu tanke kriške izrađene od monokristalnog silikonskog materijala visoke čistoće. Oni su ključni proizvodi u modernoj visokotehnološkoj industriji, koji igraju nezamjenjivu ulogu u poljima kao što su solarna fotonaponska, poluvodiči i elektroničke komponente. Uz kontinuirani napredak tehnologije i sve veću potražnju za obnovljivim izvorima energije, proces proizvodnje monokristalnih silicijskih reza privukao je značajnu pažnju. Svaki korak u procesu, od odabira sirovina do rasta monokristalnih ingota silicija, i na kraju do rezanja, obrušavanja, mljevenja i poliranja, izravno utječe na kvalitetu i performanse silicijskih vafera. Kao proizvođač elektroničkih monokristalnih silicijskih rezina, organizirali smo cjelovit proces proizvodnje monokristalnih silicijskih rezina u ovom članku kako bismo razjasnili tehničke detalje i temeljne točke.
Korak 1: Pročišćavanje sirovina
Prvi korak u stvaranju jednostrukih kristalnih silicijskih rezina je postupak pročišćavanja. Prvo, industrijski silicij izvađen iz silicijske rude tretira se fizičkim i kemijskim metodama koji će se pretvoriti u triklorosilan ili silicijev tetraklorid. Zatim se Siemensova metoda ili metode kemijskog pročišćavanja koriste za pročišćavanje silicija do elektroničkog stupnja. Čistoća polisilikona visoke čistoće mora doseći preko 99,999999999%.
Korak 2: Jedan - rast kristala
Metode s jednim kristalima podijeljene su u Czochralski metodu (CZ), metodu plovne zone (FZ) i magnetsku Czochralski metodu (MCZ, koja je razvijena na temelju CZ metode).
Czochralski metoda (CZ metoda) uključuje postavljanje sirovine, polisilikonskih blokova, u kvarcni lonac, zagrijavanje i topljenje u jednoj kristalnoj peći. Zatim je sjemenki kristal u obliku šipke s promjerom od samo 10 mm (nazvan "sjeme") uronjen u rastaljenu tekućinu. Nakon toga, pomoću kontrole procesa peći, polako se izvlači jedno - kristalna silicijska šipka.
Metoda plovne zone (FZ) tehnika je za uzgoj pojedinačnih kristala kontrolirajući temperaturni gradijent za pomicanje materijala kroz usku rastopljenu zonu. Njegov osnovni princip je korištenje toplinske energije za stvaranje rastaljene zone na jednom kraju polisilikonskog ingota, zavarivanje kristala jednog kristalnog sjemenki (sjeme), a zatim podešavanjem temperature polako pomičite rastaljenu zonu prema gore kako biste uzgajali jedno -kristalni silicij ingot s istom kristalnom orijentacijom kao i kristalni kristal.
MCZ (magnetska Czochralski) metoda dodaje magnetsko polje na temelju metode CZ (CZOCHRALSKI). Jednostruki kristalni silicijski ingoti proizvedeni MCZ metodom imaju bolju ujednačenost otpornosti i niži sadržaj kisika u usporedbi s onima uzgajanim CZ metodom.
Svaka tri različite metode imaju svoje karakteristike. Trenutno se CZ metoda najčešće koristi za uzgoj pojedinačnih kristala, a njegova tehnologija je najzrelija. Može proizvesti poluvodičke jednosmjerne silikonske šipke s promjerom od 12 inča.
MCZ metoda dodaje magnetsko polje na temelju CZ metode. Za proizvodnju nekih elektroničkih komponenti potreban je visokokvalitetni pojedinačni kristal s niskim sadržajem kisika i dobrom ujednačenosti otpornosti za povećanje brzine prinosa.
FZ metoda ima visoku čistoću i može se koristiti za proizvodnju unutarnjih silikonskih ingota. Otpornost silikonskih ingota proizvedenih ovom metodom općenito je visoka. Trenutno je maksimalna veličina koja se može postići 8 inča.
Korak 3: Obrada silikonskih ingota
Površina bunara - uzgojenog monokristalnog silicija inogt je neujednačena, a promjeri se malo razlikuju.
U ovom trenutku moramo odsjeći i glavu i rep, ostavljajući samo srednji glavni dio.
Zatim, srednji dio treba staviti u brusilicu za poliranje površine silikonskog ingota, čineći cijelu površinu ingota glatkom i ujednačenom promjerom.
Nakon mljevenja, prema zahtjevima kupca, treba napraviti stan ili zarez. Općenito, stan ili zarez izrađen je u skladu s polu -standardima.
Korak 4: rezanje, rub zaobljeno i laganje
Popravite mljeveni silikonski ingot u kriškom. Općenito, koristi se rezanje dijamantnih žica. Izrežite silikonski ingot na silikonske rezine različitih debljina prema zahtjevima kupca za debljinom vafera.
Rubovi narezanih rezina vrlo su oštri. Sam silikon je krhki materijal i sklon lomu. Stoga će se čipovi vjerojatno pojaviti na rubovima silikonskih rezina, što ne pogoduje njihovoj upotrebi i naknadnoj obradi. Nadalje, površina narezanih rezina imat će žičane tragove i površinska oštećenja, što daleko ne ispunjava zahtjeve materijala za silikonske rezine za elektroničke komponente.
U to vrijeme treba provesti rubove i brušenje na rezanim silikonskim vafrima kako bi se izbjegli čips i lom.
Kroz zaobljeni rub, rub i površina silikonske rezine tvore luk (kut je općenito 11 stupnjeva ili 22 stupnja), što rub čini manje oštrim i manje sklonim sječenju. Lapping je sekundarni tretman površine silikonske rezine, što površinu čini glatkijom i laskavom. To je također bitan korak za naknadno jetkanje i poliranje. Služeni silikonski vafli mogu se koristiti i u elektroničkim uređajima kao što su TV -ovi (prolazni naponski supresori), diode i triode.
Korak 5: urezani i polovica
Zatim se provodi daljnji tretman površine silikonske rezine.
Etching: Etcching se može smanjiti lagana oštećenja na površini silikonske rezine uzrokovane prethodnim procesima. Međutim, nakon jetkanja, silikonski rez i dalje ne ispunjava površinske zahtjeve ICS -a (integriranih krugova) ili uređaja za napajanje, jer na površini još uvijek postoje neravnomjernost, što će uzrokovati nedostatke u naknadnoj proizvodnji čipa.
U ovom trenutku, površina silicijske rezine treba daljnje liječenje, naime kemijsko - mehaničko poliranje (CMP). Nakon poliranja, površina se može koristiti za naknadne procese kao što su epitaksija (EPI) i tanko -filmski premaz na silikonskom rezinu bez slaganja grešaka. Polirani silicijski rezine važni su materijali za supstrat za proizvodnju čipova, proizvodnju uređaja za napajanje itd.
Korak 6: Čisto, pregled i pakiranje
Polirani silikonski rezine moraju se očistiti u potpuno automatskom uređaju za čišćenje, a zatim osušiti. U ovom trenutku, površina silikonskih rezina već je vrlo čista, s izuzetno malo i sitnih čestica na njemu. Čestice bi mogle doseći 0. 3UM<10 per wafers, or 0.2um<20 per wafers, or 0.12um<30.
Nakon sušenja, na silikonskim rezima provodi se razni testovi, uglavnom usredotočujući se na pregled površinskih oštećenja, uključujući TTV (varijacija ukupne debljine), Warp, luk, ravan, debljina, zagađenje površinskih metala i otkrivanje brojeva čestica. Električne i geometrijske karakteristike, kao i sadržaj kisika i ugljika u silikonskim rezima, testirani su u prethodnim koracima.
Zatim dolazi postupak pakiranja. Obično su kvalificirani rezine pakirani u vakuumske kasete, s 25 vafar u svakoj kaseti. Da bi se izbjeglo zagađenje, pakiranje treba obaviti u čistoj sobi s razinom čistoće klase 100 ili više.
Zaključak
Proces proizvodnje odjednokristalni silikonski vafrije složen i vrlo precizan postupak koji ne samo da zahtijeva naprednu tehnološku podršku, već se oslanja i na strogu kontrolu kvalitete. Od pročišćavanja sirovina do konačnog proizvoda, optimizacija svakog koraka može stvoriti veću vrijednost za aplikacije u raznim industrijama.
Ako tražite visokokvalitetnog dobavljača jednokristalnog silicijskog silicija ili imate daljnje zahtjeve za više tehnologija, slobodno seKontaktirajte Ruyuan.Pružit ćemo vam profesionalna industrijska rješenja!