실리콘 웨이퍼를 만드는 방법

실리콘 웨이퍼를 만드는 방법

A 웨이퍼기술적으로 매우 까다로운 절차 덕분에 표면이 극도로 평평한 약 1mm 두께의 실리콘 조각입니다. 후속 사용에 따라 어떤 결정 성장 절차를 사용해야 하는지가 결정됩니다. 예를 들어 초크랄스키(Czochralski) 공정에서는 다결정 실리콘이 녹고 연필처럼 얇은 종자 결정이 용융된 실리콘에 담궈집니다. 그런 다음 종자 결정을 회전시키고 천천히 위쪽으로 당깁니다. 매우 무거운 거상인 단결정이 탄생합니다. 작은 단위의 고순도 도펀트를 추가하여 단결정의 전기적 특성을 선택하는 것이 가능합니다. 결정은 고객 사양에 따라 도핑된 후 연마되고 조각으로 절단됩니다. 다양한 추가 생산 단계를 거친 후 고객은 지정된 웨이퍼를 특수 포장으로 받아 생산 라인에서 즉시 사용할 수 있습니다.

초크랄스키 프로세스

오늘날 실리콘 단결정의 상당 부분은 초순도 석영 도가니에서 다결정질 고순도 실리콘을 녹이고 도펀트(보통 B, P, As, Sb)를 첨가하는 초크랄스키 공정(Czochralski process)에 따라 성장합니다. 얇은 단결정 종자 결정이 용융된 실리콘에 담궈집니다. 그러면 이 얇은 결정에서 큰 CZ 결정이 발달합니다. 용융된 실리콘 온도와 흐름, 결정과 도가니 회전, 결정 끌어당김 속도를 정밀하게 조절하면 매우 고품질의 단결정 실리콘 잉곳이 생성됩니다.

플로트 존 방법

플로트 존 방법에 따라 제조된 단결정은 IGBT와 같은 전력 반도체 부품에 사용하기에 이상적입니다. 원통형 다결정 실리콘 잉곳이 유도 코일 위에 장착됩니다. 무선 주파수 전자기장은 막대 하단 부분의 실리콘을 녹이는 데 도움이 됩니다. 전자기장은 유도 코일의 작은 구멍을 통해 아래에 있는 단결정으로의 실리콘 흐름을 조절합니다(플로트 존 방법). 일반적으로 B 또는 P를 사용한 도핑은 기체 물질을 추가하여 달성됩니다.