Ny wafers no akora fototra amin'ny famokarana circuit integrated, fitaovana semiconductor discrete ary fitaovana herinaratra. Maherin'ny 90% amin'ny circuit integrated dia vita amin'ny wafers madio tsara sy avo lenta.
Ny fitaovana fanomanana wafer dia manondro ny dingan'ny fanaovana fitaovana silisiôma polycrystalline madio amin'ny akora vita amin'ny kristaly tokana misy savaivony sy lavany, ary avy eo dia mametraka ireo akora vita amin'ny kristaly tokana ho an'ny fanodinana mekanika, fitsaboana simika ary dingana hafa.
Fitaovana manamboatra wafer silisiôna na wafer silisiôna epitaxial izay mahafeno ny fepetra ara-jeometrika sasany sy ny kalitaon'ny tany ary manome ny substrate silisiôma ilaina amin'ny famokarana chip.
Ny fikorianan'ny dingana mahazatra amin'ny fanomanana ny wafer silisiôma miaraka amin'ny savaivony latsaky ny 200 mm dia:
Fitomboan'ny kristaly tokana → truncation → fihodinana ivelany → slicing → chamfering → fitotoana → etching → gettering → polishing → fanadiovana → epitaxy → fonosana, sns.
Ny fikorianan'ny dingana lehibe amin'ny fanomanana ny wafer silisiôma amin'ny savaivony 300 mm dia toy izao manaraka izao:
Fitomboan'ny kristaly tokana → truncation → fihodinana ivelany ivelany → slicing → chamfering → fikosoham-bary → etching → fikosoham-bary → fikosoham-bary roa sosona → fanosorana lafiny tokana → fanadiovana farany → epitaxy/annealing → fonosana, sns.
1. Fitaovana silika
Silicon dia fitaovana semiconductor satria manana elektrôna valence 4 izy ary ao amin'ny vondrona IVA amin'ny tabilao periodika miaraka amin'ireo singa hafa.
Ny isan'ny elektrôna valence ao anaty silisiôma dia mametraka azy eo anelanelan'ny conducteur tsara (electron valence 1) sy ny insulator (electron valence 8).
Ny silisiôma madio dia tsy hita amin'ny natiora ary tsy maintsy alaina sy diovina mba hahatonga azy ho madio tsara amin'ny famokarana. Matetika izy io no hita ao amin'ny silica (silicon oxide na SiO2) sy ny silika hafa.
Ny endrika hafa amin'ny SiO2 dia ahitana fitaratra, kristaly tsy misy loko, quartz, agata ary mason'ny saka.
Ny fitaovana voalohany nampiasaina ho semiconductor dia germanium tamin'ny taona 1940 sy ny fiandohan'ny taona 1950, saingy nosoloana silisiôma haingana izy io.
Silicon no nofidina ho fitaovana semiconductor lehibe noho ny antony efatra lehibe:
Be dia be ny Silicon Materials: Silicon no singa faharoa be dia be indrindra eto an-tany, mitentina 25% amin'ny harin-tany.
Ny teboka fandrendrehana ambony amin'ny akora silisiôma dia mamela ny fandeferana amin'ny dingana midadasika kokoa: ny tanjaky ny silisiôna amin'ny 1412°C dia ambony lavitra noho ny fandresen'ny germanium amin'ny 937°C. Ny teboka levona avo kokoa dia ahafahan'ny silisiôma mahatohitra ny fizotran'ny hafanana avo.
Ny fitaovana silikon dia manana mari-pana miasa midadasika kokoa;
Fitomboan'ny oksizenina silisiôna voajanahary (SiO2): Ny SiO2 dia fitaovana elektrika manara-penitra avo lenta sy maharitra ary miasa toy ny sakana simika tena tsara mba hiarovana ny silisiôma amin'ny loto ivelany. Zava-dehibe ny fahamarinan-toerana elektrika mba hisorohana ny fivoahana eo amin'ny conducteur mifanila amin'ny circuit integrated. Ny fahaiza-mamorona sosona manify tsy miovaova amin'ny fitaovana SiO2 dia fototra amin'ny fanamboarana fitaovana semiconductor metal-oxide (MOS-FET) avo lenta. Ny SiO2 dia manana toetra mekanika mitovy amin'ny silisiôma, mamela ny fanodinana amin'ny mari-pana ambony tsy misy fikorontanan'ny wafer silisiôma be loatra.
2. Fanomanana ovy
Ny wafers semiconductor dia tapaka avy amin'ny fitaovana semiconductor betsaka. Ity fitaovana semiconductor ity dia antsoina hoe tsorakazo kristaly, izay nambolena avy amin'ny bloc polycrystalline lehibe sy fitaovana intrinsic undoped.
Ny fanovana ny bloc polycrystalline ho kristaly tokana lehibe ary manome azy ny fiorenan'ny kristaly marina sy ny habetsahan'ny doping N-karazana na P-karazana dia antsoina hoe fitomboana kristaly.
Ny teknolojia mahazatra indrindra amin'ny famokarana silisiôma kristaly tokana ho an'ny fanomanana wafer silisiôma dia ny fomba Czochralski sy ny fomba fandoroana faritra.
2.1 Fomba Czochralski sy lafaoro kristaly tokana Czochralski
Ny fomba Czochralski (CZ), fantatra ihany koa amin'ny anarana hoe Czochralski (CZ), dia manondro ny dingan'ny famadihana ny ranon-tsolika silisiôma semiconductor-grade ho lasa silisiôna silisiôma kristaly tokana miaraka amin'ny orientation kristaly marina ary doped ho N-karazana na P- karazana.
Amin'izao fotoana izao, mihoatra ny 85% amin'ny silisiôma kristaly tokana no mitombo amin'ny fomba Czochralski.
Ny lafaoro kristaly tokana Czochralski dia manondro fitaovana fanodinana izay mandrehitra ireo fitaovana polysilicon madio madio ho rano amin'ny alàlan'ny fanafanana ao anaty banga avo mihidy na entona tsy fahita firy (na entona tsy fahita firy), ary avy eo mamerina azy ireo mba hamorona fitaovana silisiôma kristaly tokana miaraka amin'ny ivelany sasany. refy.
Ny fitsipiky ny fiasan'ny lafaoro kristaly tokana dia ny dingana ara-batana amin'ny akora polycrystalline silisiôma recrystallizing ho fitaovana silisiôna kristaly tokana amin'ny toetry ny rano.
Ny lafaoro kristaly tokana CZ dia azo zaraina ho faritra efatra: vatana lafaoro, rafitra fifindran'ny mekanika, rafitra fanaraha-maso ny hafanana sy ny hafanana ary ny rafitra fifindran'ny entona.
Ny vatan'ny lafaoro dia misy lafaoro misy lafaoro, axis kristaly voa, quartz crucible, sotro doping, fonon'ny kristaly voa ary varavarankely fijerena.
Ny lafaoro dia natao mba hahazoana antoka fa ny mari-pana ao amin'ny lafaoro dia mizara mitovy ary afaka manala ny hafanana tsara; ny hazo krystaly voa dia ampiasaina handroahana ny krystaly voa mba hiakatra sy hidina ary hihodina; ny loto izay mila doping dia apetraka amin'ny sotro;
Ny fonon'ny kristaly voa dia ny fiarovana ny kristaly voa amin'ny loto. Ny rafitra fifindran'ny mekanika dia ampiasaina indrindra hifehezana ny fihetsiky ny kristaly voa sy ny crucible.
Mba hahazoana antoka fa ny silisiôma vahaolana dia tsy oxidized, ny banga ambaratonga ao amin'ny lafaoro dia takiana ho tena avo, amin'ny ankapobeny eo ambanin'ny 5 Torr, ary ny fahadiovan'ny fanampiny inert entona dia tsy maintsy ho ambonin'ny 99.9999%.
Ny singa kristaly kristaly tokana miaraka amin'ny orientation kristaly irina dia ampiasaina ho kristaly voa mba hambolena silisiôma, ary ny ingot silisiôma efa lehibe dia toy ny dika mitovy amin'ny kristaly voa.
Ny fepetra eo amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny silisiôma voarendrika sy ny krystaly voa silisiôma kristaly tokana dia mila fehezina tsara. Ireo fepetra ireo dia manome antoka fa ny sosona silisiôma manify dia afaka mamerina tsara ny firafitry ny krystaly voa ary amin'ny farany dia mitombo ho ingot silisiôma kristaly lehibe iray.
2.2 Fomba fandoroana faritra sy lafaoro kristaly tokana fandoroana faritra
Ny fomba fizaram-paritra (FZ) dia mamokatra singa silisiôma kristaly tokana misy votoaty oksizenina ambany. Novolavolaina tamin'ny taona 1950 ny fomba fizaram-paritra ary afaka mamokatra silisiôma kristaly tokana madio indrindra hatramin'izao.
Ny fatana fandoroana kristaly tokana dia manondro lafaoro iray izay mampiasa ny fitsipiky ny fandoroana faritra mba hamokarana faritra mitsonika tery ao amin'ny tsorakazo polycrystalline amin'ny alàlan'ny faritra mihidy tery ambony amin'ny vatan'ny lafaoro polycrystalline amin'ny vacuum avo na gazy quartz tsy fahita firy. tontolo iainana fiarovana.
Fitaovana fanodinana izay manetsika tsorakazo polycrystalline na vatana fanafanana lafaoro mba hamindra ny faritra mitsonika ary manao kristaly tsikelikely azy ho tsorakazo tokana.
Ny toetra mampiavaka ny fanomanana tsorakazo kristaly tokana amin'ny alàlan'ny fomba fandoroana faritra dia ny fahadiovan'ny tsorakazo polycrystalline dia azo hatsaraina amin'ny dingan'ny crystallization ho tsorakazo kristaly tokana, ary ny fitomboan'ny doping amin'ny fitaovana tsorakazo dia mitovy kokoa.
Ny karazana fatana fandoroana kristaly tokana dia azo zaraina ho karazany roa: faritra mitsingevana fandoroana lafaoro kristaly tokana izay miantehitra amin'ny fihenjanana ambonin'ny tany sy faritra marindrano mandoro lafaoro kristaly tokana. Amin'ny fampiharana azo ampiharina, ny fandoroana faritra fandoroana kristaly tokana amin'ny ankapobeny dia mampiasa ny faritra mitsingevana.
Ny faritry ny fandoroana lafaoro kristaly tokana dia afaka manomana silisiôma kristaly tsy misy oksizenina tsy misy ilana azy. Izany no tena ampiasaina hanomanana avo-resistivity (> 20kΩ · cm) tokana kristaly silisiôma sy manadio faritra mitsonika silisiôma. Ireo vokatra ireo dia ampiasaina indrindra amin'ny fanamboarana fitaovana famatsiana herinaratra.
Ny faritra fandoroana lafaoro kristaly tokana dia misy efitrano fandoroana, andry ambony ary andry ambany (ampahany fifindran'ny mekanika), tsorakazo kristaly, chuck kristaly voa, coil fanafanana (générateur avo lenta), seranana entona (vacuum port, fidirana entona, fivoahana entona ambony), sns.
Ao amin'ny firafitry ny efitrano fatana fandoroana, ny fikorianan'ny rano mangatsiaka dia voalamina. Ny faran'ny farany ambany amin'ny tandroka ambony amin'ny lafaoro kristaly tokana dia tsorakazo kristaly, izay ampiasaina hanintonana tsorakazo polycrystalline; Ny tendron'ny tendrony ambany dia chuck kristaly voa, izay ampiasaina hanesorana ny kristaly voa.
Ny famatsiana herinaratra avo lenta dia omena amin'ny coil fanafanana, ary misy faritra mitsonika tery miforona ao amin'ny tsorakazo polycrystalline manomboka amin'ny farany ambany. Mandritra izany fotoana izany, ny famaky ambony sy ambany dia mihodina sy midina, ka ny faritra mitsonika dia mivaingana ho kristaly tokana.
Ny tombony amin'ny fandoroana lafaoro kristaly tokana dia tsy vitan'ny manatsara ny fahadiovan'ny kristaly tokana voaomana, fa mahatonga ny fitomboan'ny doping ho fanamiana kokoa, ary ny tsorakazo kristaly tokana dia azo diovina amin'ny alàlan'ny dingana maro.
Ny tsy fahampian'ny fandoroana lafaoro kristaly tokana dia ny fandaniana avo lenta sy ny savaivony kely amin'ny kristaly tokana voaomana. Amin'izao fotoana izao, ny savaivony ambony indrindra amin'ny kristaly tokana azo omanina dia 200mm.
Ny haavon'ny ankapobeny amin'ny fitaovana fandoroana lafaoro kristaly tokana dia somary avo, ary ny kapoka amin'ny famaky ambony sy ambany dia somary lava, noho izany dia azo ampitomboina ny hazo kristaly tokana.
3. Fanodinana ny wafer sy ny fitaovana
Ny tsorakazo kristaly dia mila mandalo dingana maromaro mba hamoronana substrate silisiôma izay mahafeno ny fepetra takian'ny famokarana semiconductor, izany hoe wafer. Ny dingana fototra amin'ny fanodinana dia:
Fihodinana, fanapahana, slicing, wafer annealing, chamfering, fitotoana, poloney, fanadiovana sy famonosana, sns.
3.1 Fanafody ovy
Ao anatin'ny dingan'ny famokarana silisiôma polycrystalline sy silisiôma Czochralski, misy oksizenina kristaly tokana. Amin'ny mari-pana sasany, ny oksizenina ao amin'ny silisiôma kristaly tokana dia hanome elektronika, ary ny oksizenina dia hiova ho mpanome oksizenina. Ireo elektrôna ireo dia hitambatra amin'ny loto ao amin'ny wafer silisiôma ary hisy fiantraikany amin'ny fanoherana ny wafer silisiôma.
Lafaoro fanariana: ilazana lafaoro mampiakatra ny mari-pana ao amin'ny lafaoro ho 1000-1200°C ao anatin'ny tontolo hidrôzenina na argon. Amin'ny fihazonana hafanana sy fampangatsiahana, ny oksizenina eo akaikin'ny endrik'ilay wafer silisiôma voapoizina dia mivadibadika sy esorina amin'ny endriny, ka mahatonga ny oksizenina hidina sy hipetraka.
Fitaovana fanodinana izay manalefaka ny lesoka bitika eo amin'ny tampon'ny wafers silisiôma, mampihena ny habetsaky ny loto eo akaikin'ny tampon'ny wafers silisiôma, mampihena ny lesoka, ary mamorona faritra somary madio eo amin'ny sisin'ny wafers silisiôma.
Antsoina hoe lafaoro avo lenta ihany koa ny lafaoro fanerena noho ny hafanany. Antsoin'ny indostria ihany koa ny fizotran'ny fanodinana silisiôma.
Ny lafaoro silicone wafer annealing dia mizara ho:
- lafaoro fanala marindrano;
- lafaoro mitsangana;
- Lafaoro fandoroana haingana.
Ny tena maha samy hafa ny marindrano annealing lafaoro sy ny mitsangana annealing lafaoro dia ny lamina tari-dalana ny fanehoan-kevitra efitra.
Ny efitrano fanehoan-kevitra ao amin'ny lafaoro annealing mitsivalana dia miorina amin'ny horizontaly, ary ny ampahany amin'ny wafers silisiôma dia azo ampidirina ao amin'ny efitrano fanehoan-kevitra ao amin'ny lafaoro annealing ho an'ny annealing amin'ny fotoana iray ihany. Matetika 20 ka hatramin'ny 30 minitra ny fotoana fanalefahana, fa ny efitrano fanehoan-kevitra dia mila fotoana fanafanana lava kokoa mba hahatratrarana ny mari-pana takian'ny dingan'ny fanodinana.
Ny dingan'ny lafaoro annealing mitsangana ihany koa dia mampiasa ny fomba fametahana ny ampahany amin'ny wafers silisiôma ao amin'ny efitrano fanehoan-kevitry ny lafaoro fanerena ho an'ny fitsaboana. Ny efitrano fanehoan-kevitra dia manana firafitry ny rafitra mitsangana, izay mamela ny wafers silisiôma mba hapetraka ao anaty sambo quartz amin'ny fanjakana marindrano.
Amin'izany fotoana izany, satria ny sambo quartz dia afaka mihodina manontolo ao amin'ny efitrano fanehoan-kevitra, ny mari-pana amin'ny efitrano fanehoan-kevitra dia mitovy, ny fizarana mari-pana amin'ny wafer silisiôma dia fanamiana, ary manana toetra mampiavaka ny fanamiana tsara. Na izany aza, ny vidin'ny fizotran'ny lafaoro mitsangana mitsangana dia ambony noho ny an'ny lafaoro marindrano.
Ny lafaoro fandoroana haingana dia mampiasa jiro tungstène halogen mba hanafana mivantana ny wafer silisiôma, izay mety hahatratra fanafanana na fampangatsiahana haingana amin'ny 1 ka hatramin'ny 250 ° C / s. Ny taham-panafana na ny fampangatsiahana dia haingana kokoa noho ny an'ny lafaoro mahazatra. Segaondra vitsy monja no hanafanana ny maripanan'ny efitrano fanehoan-kevitra ho mihoatra ny 1100°C.
——————————————————————————————————————————————— ——
Semicera dia afaka manomeampahany grafita,malefaka / henjana mahatsapa,singa silisiôma carbide, Ny ampahany CVD silisiôma carbide, arySiC/TaC mifono ampahanymiaraka amin'ny dingana semiconductor feno ao anatin'ny 30 andro.
Raha liana amin'ny vokatra semiconductor etsy ambony ianao, aza misalasala mifandray aminay amin'ny voalohany.
Tel: +86-13373889683
WhatsApp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Fotoana fandefasana: Aug-26-2024