HUR MAN GÖR EN SILICON WAFER
A rånär en skiva kisel cirka 1 millimeter tjock som har en extremt plan yta tack vare procedurer som är tekniskt mycket krävande. Den efterföljande användningen avgör vilken kristallodlingsmetod som ska användas. I Czochralski-processen, till exempel, smälts det polykristallina kislet och en penntunn frökristall doppas i det smälta kislet. Frökristallen roteras sedan och dras långsamt uppåt. En mycket tung koloss, en monokristall, blir resultatet. Det är möjligt att välja enkristallens elektriska egenskaper genom att lägga till små enheter av högrena dopämnen. Kristallerna dopas enligt kundens specifikationer och poleras sedan och skärs i skivor. Efter olika ytterligare produktionssteg får kunden sina specificerade wafers i specialförpackningar, vilket gör att kunden kan använda wafern direkt i sin produktionslinje.
CZOCHRALSKI PROCESS
Idag odlas en stor del av kiselmonokristallerna enligt Czochralski-processen, som går ut på att smälta polykristallint högrent kisel i en hyperren kvartsdegel och tillsätta dopningsmedlet (vanligtvis B, P, As, Sb). En tunn, monokristallin ympkristall doppas i det smälta kislet. En stor CZ-kristall utvecklas sedan från denna tunna kristall. Exakt reglering av den smälta kiselns temperatur och flöde, kristall- och degelrotationen, såväl som kristallens draghastighet resulterar i ett monokristallint kiselgöt av extremt hög kvalitet.
FLYTZONMETOD
Monokristaller tillverkade enligt float zone-metoden är idealiska för användning i krafthalvledarkomponenter, såsom IGBT. Ett cylindriskt polykristallint kiselgöt är monterat över en induktionsspole. Ett radiofrekvent elektromagnetiskt fält hjälper till att smälta kislet från den nedre delen av staven. Det elektromagnetiska fältet reglerar kiselflödet genom ett litet hål i induktionsspolen och över till monokristallen som ligger under (float zone-metoden). Dopningen, vanligtvis med B eller P, uppnås genom tillsats av gasformiga ämnen.
Posttid: 2021-07-07