Монокристалічні вафлі кремніює тонкими шматочками, виготовленими з монокристалічного кремнієвого матеріалу з високою чистотою. Вони є вирішальною продукцією в сучасних високотехнологічних галузях, відіграючи незамінну роль у таких галузях, як сонячна фотоелектрика, напівпровідники та електронні компоненти. З постійним прогресуванням технологій та зростаючим попитом на відновлювану енергію, виробничий процес монокристалічних кремнієвих вафель привернув значну увагу. Кожен крок у процесі - від вибору сировини до росту монокристалічних кремнієвих злитків, і, нарешті, до нарізки, фасування, шліфування та полірування, безпосередньо впливає на якість та продуктивність вафель кремнію. Як виробник електронних монокристалічних кремнієвих вафель, ми організували повний виробничий процес монокристалічних вафель кремнію в цій статті для з'ясування технічних деталей та основних точок.
Крок 1: Очищення сировини
Першим кроком у виробництві монокристалічних кремнієвих вафель є процес очищення. По -перше, промисловий кремній, видобутий з кремнієвої руди, обробляється фізичними та хімічними методами, які можна перетворити в тетрахлорид трихлорсилану або кремнію. Потім метод Siemens або методи хімічного очищення використовуються для очищення кремнію до електронного класу. Чистота високої - чистоти полісилікону повинна досягти понад 99,999999999%.
Крок 2: Одиночний - зростання кристалів
Методи росту поодиноких кристалів поділяються на метод Чокральського (CZ), метод поплавкової зони (FZ) та метод магнітного Чокральського (MCZ, який розробляється на основі методу CZ).
Метод Чокральського (метод CZ) передбачає розміщення сировини, полісиліконових блоків, в кварцовий тигель, нагрівання та плавлення в одній - кристалічній печі. Потім кристал насіння в стрижні з діаметром лише 10 мм (називають «насінням») занурюється в розплавлену рідину. Згодом за допомогою контролю процесу печі повільно витягується один - кристалічний кремній.
Метод зони поплавця (FZ) - це методика вирощування одноразових кристалів, контролюючи градієнт температури для переміщення матеріалу через вузьку розплавлену зону. Основним його принципом є використання теплової енергії для створення розплавленої зони на одному кінці полісиліконового злиття, зварювання кристала насіння по одному кристалі (насіння), а потім, регулюючи температуру, повільно рухаючи розплавлену зону вгору, щоб виростити один - кристалічний кремнію з тією ж кристалічною орієнтацією, як і кристал насіння.
Метод MCZ (магнітного Чокральського) додає магнітне поле на основі методу CZ (Czochralski). Одиночні кристалічні кремнієві протоки, що утворюються методом MCZ, мають кращу рівномірність опору та менший вміст кисню порівняно з тим, що вирощується методом CZ.
Три різні методи мають свої характеристики. В даний час метод CZ є найбільш широко використовуваним для вирощування монокристалів, і його технологія є найбільш зрілою. Він може виробляти напівпровідник - поодинокі - кристалічні кремнієві стрижні діаметром 12 дюймів.
Метод MCZ додає магнітне поле на основі методу CZ. Для виробництва деяких електронних компонентів висока якісна монокристал з низьким вмістом кисню та хорошою рівномірністю опору необхідна для збільшення швидкості виходу.
Метод FZ має високу чистоту і може бути використаний для отримання внутрішніх силіконових злитків. Опір кремнієвих злитків, що виробляються цим методом, як правило, високий. В даний час максимальний розмір, який можна досягти, становить 8 дюймів.
Крок 3: обробка кремнію
Поверхня свердловини, вирощеної монокристальної кремнію, нерівна, а діаметри трохи змінюються.
У цей час нам потрібно відрізати як голову, так і хвіст, залишаючи лише середню основну частину.
Потім середню частину потрібно помістити в шліфувальну машину, щоб відполірувати поверхню кремнієвого злиття, роблячи всю поверхню зливу гладкою та діаметром рівномірною.
Після шліфування, відповідно до вимог замовника, потрібно зробити квартиру або виїмку. Як правило, плоскі або виїмки виготовляються відповідно до напів -стандартів.
Крок 4: нарізка, округлий край та плескання
Зафіксуйте закріплення контуру кремнію в нарізці. Як правило, використовується різання алмазного дроту. Розріжте кремнію, що кремнію в кремнієві вафлі різної товщини відповідно до вимог замовника щодо товщини вафель.
Краї нарізаних вафель дуже гострі. Сам кремній - це крихкий матеріал і схильний до поломки. Тому фішки, ймовірно, відбудуться на краях кремнієвих вафель, що не сприяє їх використанню та подальшій обробці. Більше того, на поверхні нарізаних пластин буде мати дротяні сліди та пошкодження поверхні, далеко не відповідаючи вимогам матеріалів для вафельних кремнію для електронних компонентів.
У цей час на вирізаних кремнієвих вафлях слід проводити кремезні та шліфування, щоб уникнути чіпсів і поломки.
Через крайовий округ, край і поверхня кремнієвої пластини утворюють дугу (кут, як правило, 11 градусів або 22 градусів), що робить край менш гострим і менш схильним до чіпання. Запит - це вторинна обробка поверхні вафельної кремнію, що робить поверхню більш гладкою і плоскою. Це також важливий крок для подальшого травлення та полірування. Заплющені вафлі кремнію також можуть використовуватися в електронних пристроях, таких як телевізори (перехідні супресори напруги), діоди та триоди.
Крок 5: травлений і плішований
Далі проводиться подальша обробка силіконової поверхні вафельної пластини.
Офорт: Через травлення незначне пошкодження на поверхні вафельної кремнію, спричинену попередніми процесами, може бути зменшено. Однак після травлення кремнієва пластина все ще не відповідає поверхневим вимогам ІКС (інтегрованих ланцюгів) або пристроїв потужності, оскільки на поверхні все ще є незначна нерівномірність, що спричинить дефекти в наступному виробництві мікросхем.
У цей час поверхня вафельної вафлі потребує подальшої обробки, а саме хімічної - механічної полірування (CMP). Після полірування поверхня може бути використана для наступних процесів, таких як епітаксія (EPI) та тонке плівкове покриття на пластині кремнію без розломів укладання. Відшліфовані кремнієві вафлі є важливими матеріалами підкладки для виробництва мікросхем, виробництва електроенергії тощо.
Крок 6: Чистий, огляд та упаковка
Відшліфовані кремнієві вафлі потрібно очистити в повністю автоматичному пристрої для очищення, а потім висушити. У цей час поверхня кремнієвих вафель вже дуже чиста, з надзвичайно малою та крихітною частинками. Частинки могли досягти 0. 3UM<10 per wafers, or 0.2um<20 per wafers, or 0.12um<30.
Після висихання на кремнієвих плащах проводяться різні випробування, в основному зосереджуючись на огляді поверхневих дефектів, включаючи TTV (загальна зміна товщини), основу, лук, плоскості, товщину, забруднення поверхневих металів та кількість кількості частинок. Електричні та геометричні характеристики, а також вміст кисню та вуглецю в кремнієвих вафлях були протестовані на попередніх етапах.
Потім настає процес упаковки. Зазвичай кваліфіковані вафлі упаковуються у вакуумні касети, з 25 вафлями у кожній касеті. Щоб уникнути повторного забруднення, упаковка повинна здійснюватися в чистій кімнаті з рівнем чистоти класу 100 або вище.
Висновок
Процес виробництваОднокристалічні кремнієві вафліє складною і дуже точною процедурою, яка не тільки вимагає передової технологічної підтримки, але й покладається на суворий контроль якості. Від очищення сировини до кінцевого продукту оптимізація кожного кроку може створити більше значення для додатків у різних галузях.
Якщо ви шукаєте високоякісного постачальника вафельних кремнію або маєте подальші вимоги до більшої кількості технологій, будь ласказв’яжіться з Руюаном.Ми надамо вам професійні галузеві рішення!