Version détaillée du procédé de fabrication des semi-conducteurs de plaques de silicium
1. STACKING au silicium polymère
Tout d'abord, le polysilicium et le dopant sont mis dans un creuset de quartz dans un four monocristallin, et la température est élevée à plus de 1000 degrés Celsius pour obtenir le polysilicium fondu.
2. La culture de l' ingot
La croissance des lingots est un processus dans lequel le silicium polycristallin est transformé en silicium monocristallin, et après que le polysilicium soit chauffé en liquide,l'environnement thermique est contrôlé avec précision pour devenir un monocristal de haute qualité.
Concepts connexes:
Croissance de cristaux simples:Après stabilisation de la température de la solution de silicium polycristallin, le cristal de graine est lentement abaissé dans la fonte de silicium (le cristal de graine sera également fondu dans la fonte de silicium),et puis le cristal de graine est soulevé vers le haut à une certaine vitesse pour le processus de cristallisationPar la suite, les dislocations générées pendant le processus de cristallisation sont éliminées par opération de collage.le diamètre du silicium monocristallin est augmenté à la valeur cible en ajustant la vitesse et la température de tirage, puis le même diamètre est maintenu à la longueur cible.le lingot monocristallin est fini pour obtenir le lingot monocristallin fini, qui est retiré après refroidissement de la température.
Méthodes de préparation du silicium monocristallin:méthode de traction directe (méthode CZ) et méthode de fusion par zone (méthode FZ).qui se caractérise par l'agrégation d'un système thermique de type cylindre droit, chauffé avec une résistance au graphite, et le silicium polycristallin installé dans un creuset de quartz de haute pureté est fondu, puis le cristal de graine est inséré dans la surface de fusion pour le soudage,et le cristal de graine est tourné en même temps, et puis le creuset est inversé, et le cristal de graine est lentement soulevé vers le haut, et le silicium monocristallin est obtenu par le processus d'introduction de cristal, amplification,tournant de l'épaule, croissance de diamètre égal, et finition.
La méthode de fusion par zone est une méthode utilisant des lingots polycristallins pour faire fondre et faire pousser des cristaux semi-conducteurs cristallins,utilisant de l'énergie thermique pour générer une zone de fusion à une extrémité de la barre de semi-conducteursLa température est réglée de sorte que la zone fondue se déplace lentement vers l'autre extrémité de la tige, et à travers toute la barre,Il se transforme en un seul cristal dans la même direction que le cristal de graine.Il existe deux types de méthodes de fusion par zone: la méthode de fusion par zone horizontale et la méthode de fusion par zone de suspension verticale.Le premier est principalement utilisé pour la purification et la croissance en cristal unique du germanium.Dans ce dernier cas, les matériaux sont utilisés pour la fabrication de produits chimiques. a high-frequency coil is used to create a molten zone at the contact between the single crystal seed crystal and the polycrystalline silicon rod suspended above it in an atmosphere or vacuum furnace chamber, puis la zone fondue est déplacée vers le haut pour une croissance de cristal unique.
Environ 85% des plaquettes sont produites par la méthode Zorgial et 15% par la méthode de fusion en zone.le silicium monocristallin cultivé par la méthode Zyopull est principalement utilisé pour la production de composants de circuits intégrés, tandis que le silicium monocristallin cultivé par la méthode de fusion en zone est principalement utilisé pour les semi-conducteurs de puissance.et il est plus facile de faire pousser du silicium monocristallin de grand diamètre; la fonte de la méthode de fusion par zone n'est pas en contact avec le récipient, n'est pas facile à polluer et a une pureté élevée, ce qui convient à la production d'appareils électroniques de haute puissance,mais il est difficile de cultiver du silicium monocristallin de grand diamètreDans la vidéo, c'est la méthode de traction droite.
3. Le broyage et la récolte de l'ingot
Comme il est difficile de contrôler le diamètre de la tige de silicium monocristallin dans le processus de tirage du monocristal, afin d'obtenir le diamètre standard de la tige de silicium,comme 6 pouces, 8 pouces, 12 pouces, etc. Après avoir tiré le cristal unique, le diamètre du lingot de silicium va tomber, et la surface de la tige de silicium après tomber est lisse,et l'erreur dimensionnelle est plus petite.
4. Tire à coudre
En utilisant une technologie de découpe de fil avancée, la tige de cristal unique est coupée en plaquettes de silicium d'épaisseur appropriée par un équipement de découpe.
5. broyage des bords
En raison de la petite épaisseur de la gaufre en silicium, le bord de la gaufre en silicium coupée est très tranchant, et le but de la bordure est de former un bord lisse,et il n'est pas facile de casser dans la fabrication de puces du futur.
6- Je vous en prie.
Le LAPPING se produit lorsque la puce est ajoutée entre la plaque lourde sélectionnée et la plaque inférieure, et que la pression est appliquée pour faire pivoter la puce avec l'agent abrasif afin de l'aplatir.
7- Je ne sais pas.
La gravure est un processus qui élimine les dommages causés par le traitement sur la surface d'une gaufre en dissout la couche de surface qui a été endommagée par le traitement physique avec une solution chimique.
8. broyage à double face
Le broyage à double face est un procédé qui aplatit la galette en enlevant les petites bosses à la surface.
9. procédé thermique rapide
RTP est un processus de chauffage rapide de la gaufre en quelques secondes, de sorte que les défauts à l'intérieur de la gaufre soient uniformes, inhibent les impuretés métalliques et empêchent le fonctionnement anormal du semi-conducteur.
10. Polissage
Le polissage est un procédé qui assure l'uniformité de la surface par l'usinage de précision de la surface.peut éliminer la couche de dommages mécaniques laissée par le processus précédent, et obtenir une plaquette de silicium d'excellente planéité de surface.
11. Nettoyage
Le nettoyage a pour but d'éliminer les matières organiques résiduelles, les particules, les métaux, etc. à la surface de la gaufre en silicium après polissage.afin d'assurer la propreté de la surface de la gaufre en silicium et de la rendre conforme aux exigences de qualité du procédé suivant:.
12. inspection
Le testeur de planéité et de résistivité teste les plaquettes de silicium poli pour s'assurer que l'épaisseur, la planéité, la planéité locale, la courbure, la déformation, la résistivité, etc.des plaquettes de silicium poli répondent aux exigences du client.
13. Nombre de particules
Le comptage des particules est un processus de vérification précise des surfaces des puces pour déterminer le nombre de défauts de surface et de défauts par diffusion laser.
14. croissance de l'EPI
L'EPI GROWING est un procédé de culture de films monocristallins de silicium de haute qualité sur une plaque de silicium moulée par dépôt chimique à la vapeur.
Concepts connexes:
Croissance épitaxienne:désigne la croissance d'une seule couche cristalline sur le substrat cristallin unique (substrate) qui a certaines exigences et est identique au cristal du substrat,comme si le cristal d'origine s'étendait vers l'extérieur pendant une périodeLa technologie de croissance épitaxienne a été développée à la fin des années 1950 et au début des années 1960.il est nécessaire de réduire la résistance en série du collecteur, et nécessitent que le matériau résiste à une tension élevée et à un courant élevé, il est donc nécessaire de faire pousser une fine couche épitaxielle à haute résistance sur le substrat à faible résistance.La croissance épitaxielle de la nouvelle couche monocristalline peut être différente du substrat en termes de type de conduction, résistivité, etc., et peut également produire des cristaux simples multicouches d'épaisseurs et de exigences différentes,améliorant ainsi considérablement la flexibilité de la conception et les performances des dispositifs.
15. Emballage
L'emballage est l'emballage du produit final qualifié.
Produits liés à la ZMSH: