Ваферлар - интеграль схемалар, дискрет ярымүткәргеч җайланмалар һәм электр приборлары җитештерү өчен төп чимал. Интеграль схемаларның 90% тан артыгы югары чисталык, югары сыйфатлы ваферларда эшләнгән.
Вафер әзерләү җиһазлары саф поликристалл кремний материалларын билгеле диаметр һәм озынлыктагы кремний кристалл таяк материалларына ясау, аннары кремний бер кристалл таяк материалларын механик эшкәртү, химик эшкәртү һәм башка процессларга буйсындыру процессын аңлата.
Кремний вафер яки эпитаксиаль кремний вафер җитештерүче җиһазлар, билгеле геометрик төгәллеккә һәм өслек сыйфаты таләпләренә туры килә һәм чип җитештерү өчен кирәкле кремний субстратын тәэмин итә.
Диаметры 200 ммнан да ким булган кремний вафиннарын әзерләү өчен гадәти процесс агымы:
Бер кристалл үсеше → кисү → тышкы диаметр әйләнеше → кисү → кыскарту → тарту → эфир → алу → полировка → чистарту → эпитакси → упаковка һ.б.
Диаметры 300 мм булган кремний ваферларын әзерләү өчен төп процесс агымы түбәндәгечә:
Бер кристалл үсеше → кисү → тышкы диаметр әйләнеше → кисү → ромашка → өскә тарту → эфир → кыр полировкасы → ике яклы полировка → бер яклы полировка → соңгы чистарту → эпитакси / аннальинг → упаковка һ.б.
1.Силикон материалы
Кремний - ярымүткәргеч материал, чөнки аның 4 валентлы электроны бар һәм бүтән элементлар белән бергә периодик таблицаның IVA төркемендә.
Кремнийдагы валентлы электроннар саны аны яхшы үткәргеч (1 валентлы электрон) һәм изолятор (8 валентлы электрон) арасында урнаштыра.
Чиста кремний табигатьтә табылмый һәм аны чыгару өчен чиста итәр өчен чыгарып чистартырга кирәк. Ул гадәттә кремнийда (кремний оксиды яки SiO2) һәм башка силикатларда очрый.
SiO2ның башка формаларына пыяла, төссез кристалл, кварц, агат һәм мәче күзе керә.
Ярымүткәргеч буларак кулланылган беренче материал 1940-нчы елларда һәм 1950-нче еллар башында германий иде, ләкин аны тиз кремний алыштырды.
Кремний дүрт төп сәбәп аркасында төп ярымүткәргеч материал итеп сайланган:
Кремний материаллары муллыгы: Кремний - onир кабыгының 25% тәшкил иткән Earthирдә икенче мул элемент.
Кремний материалының эретү ноктасы киң процесска толерантлык бирә: кремнийның эрү ноктасы 1412 ° C германийның эрү ноктасыннан күпкә югарырак, 937 ° C. Higherгары эретү ноктасы кремнийга югары температура процессларына каршы торырга мөмкинлек бирә.
Кремний материаллары киңрәк температура диапазонына ия;
Кремний оксидының табигый үсеше (SiO2): SiO2 - югары сыйфатлы, тотрыклы электр изоляциясе материалы һәм кремнийны тышкы пычранудан саклау өчен искиткеч химик киртә булып тора. Электр тотрыклылыгы интеграль схемаларда күрше үткәргечләр арасында агып китмәсен өчен мөһим. SiO2 материалының тотрыклы нечкә катламнарын үстерү сәләте югары җитештерүчән металл-оксид ярымүткәргеч (MOS-FET) җайланмалары җитештерү өчен нигез булып тора. SiO2 кремнийга охшаган механик үзенчәлекләргә ия, кремний вафины артык югары температурада эшкәртергә мөмкинлек бирә.
2. Вафер әзерләү
Ярымүткәргеч ваферлар күпчелек ярымүткәргеч материаллардан киселгән. Бу ярымүткәргеч материал кристалл таяк дип атала, ул зур поликристалл блоктан һәм ачылмаган эчке материалдан үстерелә.
Поликристалл блокны зур бер кристаллга әверелдерү һәм аңа дөрес кристалл ориентациясе һәм N-тип яки P тибындагы допинг күләмен бирү кристалл үсеше дип атала.
Кремний вафины әзерләү өчен бер кристалл кремний инготлар җитештерү өчен иң киң таралган технологияләр - Чохральски ысулы һәм зонаны эретү ысулы.
2.1 Чохральски ысулы һәм Чохральски бер кристалл мич
Czochralski (CZ) ысулы, шулай ук Чохральски (CZ) ысулы дип тә атала, эретелгән ярымүткәргеч класслы кремний сыеклыгын каты кристалл кремний инготларына дөрес кристалл ориентациясе һәм N-тип яки P- ка күчерү процессына карый. тибы.
Хәзерге вакытта бер кристалл кремнийның 85% тан артыгы Чохральски ысулы ярдәмендә үстерелә.
Czochralski бер кристалл мич югары чисталык полисиликон материалларын ябык югары вакуум яки сирәк газ (яки инерт газ) саклау мохитендә җылытып сыеклыкка эретә торган процесс җиһазларын аңлата, аннары аларны кристалл кремний материалларын формалаштыру өчен рестральләштерә. үлчәмнәре.
Бер кристалл мичнең эш принцибы - поликристалл кремний материалының сыек халәттә бер кристалл кремний материалына рестрализацияләү физик процессы.
CZ бер кристалл мичне дүрт өлешкә бүлеп була: мич организмы, механик тапшыру системасы, җылыту һәм температураны контрольдә тоту системасы, газ җибәрү системасы.
Мич тәненә мич куышлыгы, орлык кристалл күчәре, кварц кресты, допинг кашыгы, орлык кристалл каплавы һәм күзәтү тәрәзәсе керә.
Мич куышлыгы - мичтәге температураның тигез бүленүен һәм җылылыкны яхшы таратуны тәэмин итү; орлык кристалл валы орлык кристаллын өскә-аска хәрәкәт итү һәм әйләндерү өчен кулланыла; допинг кирәк булган пычраклар допинг кашыкына урнаштырыла;
Орлык кристалл каплавы орлык кристаллын пычранудан саклый. Механик тапшыру системасы, нигездә, орлык кристаллының хәрәкәтен контрольдә тоту өчен кулланыла.
Кремний эремәсенең оксидлашмавын тәэмин итү өчен, мичтәге вакуум дәрәҗәсе бик югары булырга тиеш, гадәттә 5 Торрдан, һәм кушылган инерт газының чисталыгы 99,9999% тан югары булырга тиеш.
Кристалл ориентациясе булган бер кристалл кремний кисәге кремний инготын үстерү өчен орлык кристаллында кулланыла, һәм үскән кремний ингот орлык кристаллының репликасына охшаган.
Эретелгән кремний белән бер кристалл кремний орлыгы кристалл арасындагы интерфейс шартлары төгәл контрольдә тотылырга тиеш. Бу шартлар кремнийның нечкә катламы орлык кристаллының структурасын төгәл кабатлый ала һәм ахыр чиктә зур бер кристалл кремний инготына әверелә.
2.2 Зонаны эретү ысулы һәм зонаны эретү бер кристалл мич
Флот зонасы ысулы (FZ) бик аз кислородлы кристалл кремний инготлар җитештерә. Флот зонасы ысулы 1950-нче елларда эшләнгән һәм бүгенге көнгә кадәр иң саф кристалл кремний җитештерә ала.
Зонаны эретүче бер кристалл мич зонаны эретү принцибын куллана торган мичне аңлата, югары вакуумда яки сирәк кварц труба газында поликристалл таяк миченең югары температуралы тар ябык мәйданында поликристалл таякта тар эрү зонасын чыгару өчен. саклау мохите.
Поликристалл таякны яки мич җылыту органын эретү зонасын күчерү һәм аны әкренләп бер кристалл таякка күчерү процессы җиһазлары.
Зонаны эретү ысулы белән бер кристалл таяклар әзерләүнең характеристикасы шунда: поликристалл чыбыкларның чисталыгы кристалллашу процессында бер кристалл чыбыкларга яхшырырга мөмкин, һәм таяк материалларының допинг үсеше бертөрле.
Зонаны эретүче бер кристалл мичләрне ике төргә бүлеп була: йөзүче зона эре кристалл мичләрне эретә, өслек киеренкелегенә һәм горизонталь зонаның эретү кристалл мичләренә таяна. Практик кулланмаларда зонаны эретүче бер кристалл мичләр, гадәттә, йөзүче зонаны эретәләр.
Бер кристалл мич эретү зонасы югары чисталыклы аз кислородлы бер кристалл кремнийны критик критик кремний әзерли ала. Бу, нигездә, югары каршылыклы (> 20кΩ · см) бер кристалл кремний әзерләү һәм эретү кремнийын чистарту өчен кулланыла. Бу продуктлар нигездә дискрет электр җайланмалары җитештерүдә кулланыла.
Бер кристалл мич эретү зонасы мич камерасыннан, өске валдан һәм аскы валдан (механик тапшыру өлеше), кристалл таяк чәк, орлык кристалл чәк, җылыту кәтүге (югары ешлыклы генератор), газ портларыннан (вакуум порт, газ кертү, өске газ чыганагы) һ.б.
Мич камерасы структурасында суыткыч су әйләнеше урнаштырылган. Бер кристалл мичнең өске валының аскы очлары - кристалл таяк чәк, ул поликристалл таякны кысу өчен кулланыла; аскы валның өске өлеше - орлык кристалл чәк, ул орлык кристаллын кысу өчен кулланыла.
Heatingылылык кәтүкенә югары ешлыклы электр белән тәэмин ителә, һәм аскы очыннан поликристалл таякта тар эрү зонасы барлыкка килә. Шул ук вакытта, өске һәм аскы балталар әйләнәләр һәм төшәләр, шулай итеп эретү зонасы бер кристаллга кристаллаша.
Бер кристалл мичне эретү зонасының өстенлекләре шунда: ул әзерләнгән бер кристаллның чисталыгын яхшыртып кына калмый, таяк допингының үсешен бертөрле итә ала, һәм бер кристалл таякны берничә процесс аша чистартып була.
Бер кристалл мичне эретү зонасының кимчелекләре - югары процесс чыгымнары һәм әзерләнгән кристаллның кечкенә диаметры. Хәзерге вакытта бер кристаллның максималь диаметры 200 мм.
Бер кристалл мич эретү зонасының гомуми биеклеге чагыштырмача югары, һәм өске һәм аскы балталарның сугу чагыштырмача озын, шуңа күрә бер кристалл таяклар озынрак үсәргә мөмкин.
3. Вафин эшкәртү һәм җиһаз
Кристалл таяк ярымүткәргеч җитештерү таләпләренә туры килә торган кремний субстрат формалаштыру өчен берничә процесс үтәргә тиеш. Эшкәртүнең төп процессы:
Төшү, кисү, кисү, ваферны яндыру, чәйнәү, тарту, бизәү, чистарту һәм төрү һ.б.
3.1 Вафер Аннальинг
Поликристалл кремний һәм Чохральски кремний җитештерү барышында бер кристалл кремнийда кислород бар. Билгеле температурада бер кристалл кремнийдагы кислород электрон бүләк итәчәк, һәм кислород кислород донорларына әйләнәчәк. Бу электроннар кремний вафындагы пычраклар белән берләшәчәк һәм кремний вафының каршылыгына тәэсир итәчәк.
Анналь мич: водород яки аргон мохитендә мичтәге температураны 1000-1200 ° C ка күтәрә торган мичне аңлата. Warmылы һәм суытуны саклап, чистартылган кремний вафаты өслегендәге кислород ватилизацияләнә һәм аның өслегеннән чыгарыла, кислородның явым-төшеменә китерә.
Кремний вафлары өслегендәге микро җитешсезлекләрне эретә торган, кремний вафлары өслегендәге пычраклар күләмен киметүче, җитешсезлекләрне киметүче һәм кремний вафлары өслегендә чагыштырмача чиста мәйдан формалаштыручы процесс җиһазлары.
Анналь мич шулай ук югары температуралы мич дип атала. Тармак шулай ук кремний вафинны аннальләштерү процессын алу дип атый.
Кремний вафинны яндыручы мич түбәндәгеләргә бүленә:
-Горизонталь анналь мич;
- Вертикаль яндыручы мич;
-Рапид яндыручы мич.
Горизонталь анналь мич белән вертикаль анналь мич арасындагы төп аерма - реакция палатасының урнашу юнәлеше.
Горизонталь анналь мичнең реакция камерасы горизонталь структуралы, һәм бер үк вакытта кремний вафины анналь мичнең реакция камерасына берьюлы аннальләштерү өчен урнаштырырга мөмкин. Аннальлау вакыты гадәттә 20-30 минут, ләкин реакция камерасы анналь процесс таләп иткән температурага ирешү өчен озынрак җылыту вакыты кирәк.
Вертикаль анналь мич процессы шулай ук бер үк вакытта кремний вафин партиясен анналь дәвалау өчен анналь мичнең реакция камерасына йөкләү ысулын куллана. Реакция камерасы вертикаль структура макетына ия, ул кремний вафаларын горизонталь хәлдә кварц көймәсенә урнаштырырга мөмкинлек бирә.
Шул ук вакытта, кварц көймәсе тулаем реакция палатасында әйләнергә мөмкин булганлыктан, реакция палатасының анналь температурасы бертөрле, кремний вафатындагы температура бүленеше бертөрле, һәм ул искиткеч аннальинг бердәмлек үзенчәлекләренә ия. Ләкин, вертикаль анналь мичнең процесс бәясе горизонталь анналь мичкә караганда югарырак.
Тиз яндыручы мич кремний вафинын турыдан-туры җылыту өчен галоген вольфрам лампасын куллана, ул 1 - 250 ° C / с киң диапазонда тиз җылытуга яки суытуга ирешә ала. Heatingылыту яки суыту темплары традицион яндыру миченә караганда тизрәк. Реакция камерасы температурасын 1100 ° C-тан җылыту өчен берничә секунд кирәк.
——————————————————————————————————————— ——
Семицера тәэмин итә алаграфит өлешләре,йомшак / каты тойгы,кремний карбид өлешләре, CVD кремний карбид өлешләре, һәмSiC / TaC капланган өлешләр30 көн эчендә тулы ярымүткәргеч процессы белән.
Әгәр дә сез югарыдагы ярымүткәргеч продуктлары белән кызыксынсагыз, зинһар, безнең белән беренче тапкыр элемтәгә керергә курыкмагыз.
Телефон: + 86-13373889683
WhatsAPP: + 86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Пост вакыты: 26-2024 август