วิธีทำเวเฟอร์ซิลิคอน

วิธีทำเวเฟอร์ซิลิคอน

A เวเฟอร์เป็นชิ้นซิลิคอนหนาประมาณ 1 มิลลิเมตรที่มีพื้นผิวเรียบมากด้วยขั้นตอนที่มีความต้องการทางเทคนิคสูง การใช้งานครั้งต่อไปจะกำหนดว่าควรใช้ขั้นตอนการปลูกคริสตัลแบบใด ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการ Czochralski ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์จะถูกละลาย และคริสตัลเมล็ดบางๆ ที่เป็นดินสอจะถูกจุ่มลงในซิลิคอนที่หลอมละลาย จากนั้นผลึกเมล็ดจะถูกหมุนและค่อยๆ ดึงขึ้นด้านบน ผลที่ได้คือยักษ์ใหญ่ที่มีน้ำหนักมากซึ่งเป็นโมโนคริสตัล สามารถเลือกคุณลักษณะทางไฟฟ้าของโมโนคริสตัลได้โดยการเติมสารเจือปนที่มีความบริสุทธิ์สูงหน่วยเล็กๆ คริสตัลถูกเจือตามข้อกำหนดของลูกค้า จากนั้นขัดและตัดเป็นชิ้น หลังจากขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติมต่างๆ ลูกค้าจะได้รับเวเฟอร์ที่ระบุในบรรจุภัณฑ์พิเศษ ซึ่งช่วยให้ลูกค้าสามารถใช้เวเฟอร์ได้ทันทีในสายการผลิต

กระบวนการ CZOCHRALSKI

ในปัจจุบัน โมโนคริสตัลซิลิคอนส่วนใหญ่ถูกปลูกขึ้นตามกระบวนการ Czochralski ซึ่งเกี่ยวข้องกับการละลายซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงแบบโพลีคริสตัลไลน์ในเบ้าหลอมควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และเติมสารเจือปน (โดยปกติคือ B, P, As, Sb) ผลึกเมล็ดโมโนคริสตัลไลน์บางๆ ถูกจุ่มลงในซิลิคอนหลอมเหลว จากนั้นคริสตัล CZ ขนาดใหญ่จะพัฒนาจากคริสตัลบางนี้ การควบคุมอุณหภูมิและการไหลของซิลิคอนหลอมเหลวที่แม่นยำ การหมุนของคริสตัลและถ้วยใส่ตัวอย่าง ตลอดจนความเร็วในการดึงคริสตัลส่งผลให้ได้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์คุณภาพสูงมาก

วิธีโฟลตโซน

โมโนคริสตัลที่ผลิตตามวิธีโฟลตโซนเหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์กำลัง เช่น IGBT แท่งซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ทรงกระบอกถูกติดตั้งไว้เหนือขดลวดเหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุช่วยละลายซิลิคอนจากส่วนล่างของแท่ง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะควบคุมการไหลของซิลิคอนผ่านรูเล็กๆ ในขดลวดเหนี่ยวนำและไปยังโมโนคริสตัลที่อยู่ด้านล่าง (วิธีโฟลตโซน) การเติมสารโดยปกติจะใช้ B หรือ P ทำได้โดยการเติมสารที่เป็นก๊าซ