Szilícium lapka gyártási folyamat

1. Szilícium extrakció és tisztítás:

A szilícium ostyák nyers szilíciumként kezdik életüket, amelyet a kvarcitból, a kvarchomokkő kőzet egy formájából vonnak ki. A szilíciumot egy elektromos kemencében szénnel történő hevítéssel járó eljárással tisztítják. Ez a karboterm redukcióként ismert eljárás kohászati ​​minőségű szilíciumot állít elő.

2. Finomítás elektronikus fokozatra:

A félvezető alkalmazásokhoz szükséges tisztaság elérése érdekében a metallurgiai minőségű szilíciumot a Siemens-eljárásként ismert kémiai eljárással tovább finomítják. Ez az eljárás a szilíciumot nagy tisztaságú poliszilícium formává alakítja, eltávolítva az olyan szennyeződéseket, mint a vas, alumínium és bór.

3. Olvadás és kristálynövekedés:

A tisztított poliszilíciumot kvarctégelyben olvasztják 1400 fokot meghaladó hőmérsékleten. A szilícium kisméretű, pontosan orientált magkristályát mártják az olvadt szilíciumba. A magkristály orientációja segít egy meghatározott kristályos orientációjú szilíciumkristály növekedésének irányításában.

4. Czochralski eljárás:

Az egykristályos szilícium termesztésének legáltalánosabb módja a Czochralski-eljárás. A rúdhoz rögzített magkristályt lassan kihúzzák és elforgatják az olvadékból. Amikor kihúzzuk, a szilícium a magra kristályosodik, és hengeres egykristályt képez.

5. Dopping:

A növekedési folyamat során a szilícium elektromos tulajdonságainak megváltoztatására specifikus szennyeződéseket, úgynevezett adalékanyagokat (például bórt, foszfort vagy arzént) adhatunk hozzá, így p- vagy n-típusú félvezetővé válik.

6. A rúd szeletelése:

Miután az egykristályos szilícium tuskót kinőtték, gyémántfűrésszel vékony korongokra szeletelik. Ezek a korongok a szilícium ostyák. Mindegyik ostya általában körülbelül 1 mm vastag.

7. Polírozás:

Az ostyákat ezután polírozzák, hogy sima, hibátlan felületet hozzanak létre. Ez a lépés döntő fontosságú, mert a felületi hibák befolyásolhatják a lapkákból készült félvezető eszközök teljesítményét.

8. Tisztítás:

A polírozás után az ostyák szigorú tisztítási folyamatokon mennek keresztül, hogy eltávolítsák az összes felületi szennyeződést és részecskét. Ez a lépés gyakran több körös maratást és öblítést foglal magában.

9. Ellenőrzés és tesztelés:

Végül minden ostyát megvizsgálnak és minőségi és tisztasági vizsgálatnak vetnek alá. Fejlett metrológiai berendezéseket használnak annak biztosítására, hogy minden lapka megfeleljen a félvezetőgyártáshoz szükséges szigorú szabványoknak.