シリコンウエハーの作り方

シリコンウエハーの作り方

A ウエハース厚さ約 1 ミリメートルのシリコンのスライスであり、技術的に非常に要求の厳しい手順のおかげで、非常に平らな表面を持っています。その後の使用により、どの結晶成長手順を採用するかが決まります。例えば、チョクラルスキー法では、多結晶シリコンを溶融し、鉛筆ほどの細さの種結晶を溶融シリコンに浸漬する。次に種結晶を回転させ、ゆっくりと上方に引き上げます。非常に重い巨像、単結晶が得られます。高純度のドーパントを少量添加することで、単結晶の電気的特性を選択することが可能です。結晶は顧客の仕様に従ってドーピングされ、研磨されてスライスに切断されます。さまざまな追加の製造ステップを経た後、顧客は特別なパッケージで指定されたウェーハを受け取ります。これにより、顧客はそのウェーハを生産ラインですぐに使用できるようになります。

チョクラルスキープロセス

現在、シリコン単結晶の大部分は、超高純度石英るつぼ内で高純度多結晶シリコンを溶解し、ドーパント (通常は B、P、As、Sb) を添加するチョクラルスキー法に従って成長させられています。薄い単結晶種結晶を溶融シリコンに浸漬します。この薄い結晶から大きな CZ 結晶が成長します。溶融シリコンの温度と流量、結晶とるつぼの回転、結晶引上げ速度を正確に制御することにより、極めて高品質の単結晶シリコンインゴットが得られます。

フロートゾーン方式

フロートゾーン法に従って製造された単結晶は、IGBT などのパワー半導体コンポーネントでの使用に最適です。円筒形の多結晶シリコンインゴットが誘導コイルの上に取り付けられます。高周波電磁場は、ロッドの下部からシリコンを溶かすのに役立ちます。電磁場は、誘導コイルの小さな穴を通ってその下にある単結晶上へのシリコンの流れを制御します (フロートゾーン法)。通常、B または P によるドーピングは、ガス状物質を添加することによって行われます。