SÅDAN LAVER MAN EN SILICONE WAFER

SÅDAN LAVER MAN EN SILICONE WAFER

A oblater en skive silicium på ca. 1 millimeter tyk, som har en ekstrem flad overflade takket være procedurer, der er teknisk meget krævende. Den efterfølgende anvendelse bestemmer, hvilken krystaldyrkningsprocedure, der skal anvendes. I Czochralski-processen smeltes for eksempel det polykrystallinske silicium, og en blyantstynd frøkrystal dyppes i det smeltede silicium. Frøkrystallen roteres derefter og trækkes langsomt opad. En meget tung kolos, en monokrystal, resulterer. Det er muligt at vælge monokrystallens elektriske egenskaber ved at tilføje små enheder af højrent dopingmidler. Krystallerne doteres i overensstemmelse med kundens specifikationer og poleres derefter og skæres i skiver. Efter diverse yderligere produktionstrin modtager kunden sine specificerede wafers i en speciel emballage, som giver kunden mulighed for at bruge waferen med det samme i sin produktionslinje.

CZOCHRALSKI PROCES

I dag dyrkes en stor del af siliciummonokrystallerne efter Czochralski-processen, som går ud på at smelte polykrystallinsk højrent silicium i en hyperren kvartsdigel og tilsætte doteringsmidlet (normalt B, P, As, Sb). En tynd, monokrystallinsk frøkrystal dyppes i det smeltede silicium. En stor CZ-krystal udvikler sig derefter fra denne tynde krystal. Præcis regulering af den smeltede siliciums temperatur og flow, krystal- og digelrotationen samt krystaltrækhastigheden resulterer i en monokrystallinsk siliciumbarre af ekstrem høj kvalitet.

FLYDEZONE METODE

Monokrystaller fremstillet efter float zone-metoden er ideelle til brug i effekthalvlederkomponenter, såsom IGBT'er. En cylindrisk polykrystallinsk siliciumbarre er monteret over en induktionsspole. Et radiofrekvent elektromagnetisk felt hjælper med at smelte silicium fra den nederste del af stangen. Det elektromagnetiske felt regulerer siliciumstrømmen gennem et lille hul i induktionsspolen og over på monokrystallen, der ligger under (float zone-metoden). Dopingen, normalt med B eller P, opnås ved at tilsætte gasformige stoffer.