Li-wafers ke lisebelisoa tsa mantlha tsa tlhahiso ea lipotoloho tse kopaneng, lisebelisoa tsa semiconductor tsa discrete le lisebelisoa tsa motlakase. Ho feta 90% ea li-circuits tse kopantsoeng li entsoe ka li-wafers tse hloekileng, tsa boleng bo phahameng.
Thepa ea ho lokisoa ha Wafer e bua ka mokhoa oa ho etsa lisebelisoa tse hloekileng tsa polycrystalline silicon hore e be lisebelisoa tsa silicon e le 'ngoe ea kristale ea bophara le bolelele bo itseng, ebe e beha thepa ea silicon e le' ngoe ea kristale letotong la ts'ebetso ea mochini, kalafo ea lik'hemik'hale le lits'ebetso tse ling.
Thepa e etsang li-wafers tsa silicon kapa li-wafers tsa epitaxial silicon tse fihlelang ho nepahala ho itseng tsa geometri le litlhoko tsa boleng ba bokaholimo mme li fana ka karolo e hlokahalang ea silicon bakeng sa tlhahiso ea li-chip.
Mokhoa o tloaelehileng oa phallo ea ho lokisa li-wafers tsa silicon tse bophara bo ka tlase ho 200 mm ke:
Khōlo ea kristale e le 'ngoe → ho pongoa → ho bilika ka ntle → ho seha → ho khahleha → ho sila → ho phunya → ho phunya → ho bentša → ho hloekisa → epitaxy → ho paka, joalo-joalo.
Mokhoa o ka sehloohong oa phallo ea ho lokisa li-wafers tsa silicon tse bophara ba 300 mm ke tse latelang:
Khōlo ea kristale e le 'ngoe → ho pongoa → ho bilika ka ntle → ho seha → ho khahleha → ho sila ka holim'a metsi → etching → ho bentša ka bohale → ho bentša ka mahlakoreng a mabeli → ho bentša ka lehlakore le le leng → ho hloekisa ho qetela → epitaxy/annealing → sephutheloana, joalo-joalo.
1.Silicon lintho tse bonahalang
Silicon ke thepa ea semiconductor hobane e na le li-elektronike tse 4 tsa valence 'me e sehlopheng sa IVA sa tafole ea periodic hammoho le likarolo tse ling.
Palo ea lielektrone tsa valence ka silicon e e beha hantle pakeng tsa mokhanni ea molemo (1 valence electron) le insulator (li-electrone tse 8 tsa valence).
Silicone e hloekileng ha e fumanehe tlhahong 'me e tlameha ho ntšoa le ho hloekisoa ho etsa hore e hloeke ka ho lekaneng bakeng sa tlhahiso. Hangata e fumanoa ka silika (silicon oxide kapa SiO2) le silicates tse ling.
Mefuta e meng ea SiO2 e kenyelletsa khalase, kristale e se nang mebala, quartz, agate le leihlo la katse.
Thepa ea pele e neng e sebelisoa e le semiconductor e ne e le germanium lilemong tsa bo-1940 le mathoasong a lilemo tsa bo-1950, empa kapele e ile ea nkeloa sebaka ke silicon.
Silicon e khethiloe e le thepa ea mantlha ea semiconductor ka mabaka a mane a mantlha:
Bongata ba Lisebelisoa tsa Silicon: Silicon ke ntho ea bobeli e ngata ka ho fetisisa Lefatšeng, e nkang karolo ea 25% ea bokaholimo ba Lefatše.
Sebaka se phahameng sa ho qhibiliha sa thepa ea silicon se lumella mamello e pharaletseng ea ts'ebetso: ntlha e qhibilihisang ea silicon ka 1412°C e phahame haholo ho feta sebaka se qhibilihang sa germanium ho 937°C. Sebaka se phahameng sa ho qhibiliha se lumella silicon ho mamella mekhoa e phahameng ea mocheso.
Lisebelisoa tsa silicon li na le mocheso o pharaletseng oa ho sebetsa;
Khōlo ea tlhaho ea silicon oxide (SiO2): SiO2 ke thepa ea boleng bo holimo, e tsitsitseng ea motlakase e thibelang motlakase 'me e sebetsa e le thibelo e babatsehang ea lik'hemik'hale ho sireletsa silicon ho tsoa tšilafalong e ka ntle. Botsitso ba motlakase ke ba bohlokoa ho qoba ho lutla pakeng tsa li-conductor tse haufi le lipotoloho tse kopantsoeng. Bokhoni ba ho holisa likarolo tse tšesaane tse tsitsitseng tsa lisebelisoa tsa SiO2 ke tsa bohlokoa molemong oa ho etsa lisebelisoa tse phahameng tsa ts'ebetso ea tšepe-oxide semiconductor (MOS-FET). SiO2 e na le thepa e ts'oanang ea mochini ho silicon, e lumellang ts'ebetso e phahameng ea mocheso ntle le ho loants'a ka mokhoa o feteletseng oa silicon.
2.Boitokisetso ba sephaphatha
Li-wafers tsa semiconductor li khaotsoe ho tsoa lisebelisoa tse ngata tsa semiconductor. Sesebediswa sena sa semiconductor se bitsoa kristale rod, e holisitsoeng ho tloha bolokong bo boholo ba polycrystalline le thepa ea kahare e sa koaloang.
Ho fetola "polycrystalline block" hore e be kristale e le 'ngoe e kholo le ho e fa chebahalo e nepahetseng ea kristale le palo e nepahetseng ea mofuta oa N-kapa mofuta oa P-doping e bitsoa kholo ea kristale.
Mekhoa e tloaelehileng ka ho fetisisa ea ho hlahisa li-ingots tsa crystal silicon e le 'ngoe bakeng sa ho lokisetsa silicon oafer ke mokhoa oa Czochralski le mokhoa oa ho qhibiliha oa libaka.
2.1 Mokhoa oa Czochralski le sebōpi sa kristale se le seng sa Czochralski
Mokhoa oa Czochralski (CZ), o tsejoang hape e le mokhoa oa Czochralski (CZ), o bua ka mokhoa oa ho fetola mokelikeli oa silicon oa semiconductor-grade hore e be li-ingots tsa silicon tse tiileng tse nang le sebopeho se nepahetseng sa kristale le ho kenngoa ka har'a mofuta oa N kapa P- mofuta.
Hona joale, ho feta 85% ea silicon e le 'ngoe ea kristale e hōlileng ka mokhoa oa Czochralski.
Sebōpi sa kristale se le seng sa Czochralski se bolela sesebelisoa sa ts'ebetso se qhibilihisang lisebelisoa tsa polysilicon tse hloekileng ka ho futhumatsa sebakeng se koetsoeng se phahameng kapa se sa tloaelehang sa khase (kapa khase ea inert), ebe se li kopanya hape hore li thehe lisebelisoa tsa silicon e le 'ngoe ka ntle. litekanyo.
Molao-motheo oa ts'ebetso oa sebōpi se le seng sa kristale ke mokhoa oa 'mele oa thepa ea polycrystalline silicon e khutlisetsang lisebelisoa tsa silicon e le' ngoe sebakeng sa mokelikeli.
Sebōpi sa kristale se le seng sa CZ se ka aroloa likarolo tse 'nè:' mele oa sebōpi, tsamaiso ea mechine ea phetisetso, tsamaiso ea ho futhumatsa le mocheso, le tsamaiso ea phetisetso ea khase.
'Mele oa sebōpi o kenyelletsa sebōpi sa sebōpi, sekoahelo sa kristale ea peo, crucible ea quartz, khaba ea doping, sekoahelo sa kristale ea peo le fensetere ea ho shebella.
Sebopi sa sebōpi ke ho etsa bonnete ba hore mocheso oa sebōpi o aroloa ka ho lekana 'me o ka senya mocheso hantle; sefate sa kristale sa peo se sebelisoa ho khanna kristale ea peo ho ea holimo le tlaase le ho potoloha; litšila tse lokelang ho etsoa doped li behoa ka khaba ea doping;
Sekoahelo sa kristale ea peo ke ho sireletsa kristale ea peo hore e se ke ea silafala. Sistimi ea phetisetso ea mochini e sebelisoa haholo ho laola motsamao oa kristale ea peo le crucible.
E le ho etsa bonnete ba hore tharollo ea silicon ha e na oxidized, tekanyo ea vacuum ka sebōping e hlokeha hore e be e phahameng haholo, ka kakaretso e ka tlase ho 5 Torr, 'me bohloeki ba khase ea inert e eketsehileng e tlameha ho ba ka holimo ho 99.9999%.
Karolo ea silicon e le 'ngoe ea kristale e nang le sebopeho sa kristale e lakatsehang e sebelisoa e le kristale ea peo ho holisa ingot ea silicon, mme silicon e seng e holile e tšoana le setšoantšo sa kristale ea peo.
Maemo a sebopeho pakeng tsa silicon e qhibilihisitsoeng le kristale e le 'ngoe ea kristale ea silicon e hloka ho laoloa ka nepo. Maemo ana a etsa bonnete ba hore lesela le tšesaane la silicon le khona ho pheta sebopeho sa kristale ea peo ka nepo 'me qetellong le hole ho ba ingot e kholo ea silicon e le' ngoe.
2.2 Mokhoa oa ho qhibilihisa oa Sebaka le Sebōpi se le Mong sa Crystal sa Khaolo
Mokhoa oa float zone (FZ) o hlahisa li-ingots tsa silicon e le 'ngoe tse nang le oksijene e tlase haholo. Mokhoa oa float zone o ile oa ntlafatsoa ka bo-1950 mme o ka hlahisa silicon e le 'ngoe e hloekileng ka ho fetesisa ea kristale ho fihlela joale.
Sebaka se qhibilihisang sebōpi sa kristale se le seng se bolela sebōpi se sebelisang molao-motheo oa ho qhibiliha ha libaka ho hlahisa sebaka se moqotetsane sa ho qhibiliha ka har'a molamu oa polycrystalline ka sebaka se phahameng sa mocheso o moqotetsane o koetsoeng oa 'mele oa sebōpi sa polycrystalline ka har'a vacuum e phahameng kapa khase e sa tloaelehang ea quartz. tikoloho ya tshireletso.
Sesebelisoa sa ts'ebetso se tsamaisang molamu oa polycrystalline kapa 'mele oa ho futhumatsa sebōpi ho tsamaisa sebaka se qhibilihisang ebe butle-butle se etsa hore e be molamu o le mong oa kristale.
Tšobotsi ea ho lokisetsa lithupa tse le 'ngoe tsa kristale ka mokhoa oa ho qhibiliha ha libaka ke hore bohloeki ba lithupa tsa polycrystalline bo ka ntlafatsoa nakong ea ts'ebetso ea crystallization ka melamu e le' ngoe ea kristale, 'me kholo ea doping ea thepa ea molamu e tšoana haholoanyane.
Mefuta ea libopi tsa kristale tse qhibilihang sebakeng se le seng li ka aroloa ka mefuta e 'meli: libaka tse phaphametseng tse qhibilihisang libōpi tsa kristale tse itšetlehileng ka tsitsipano ea holim'a metsi le libaka tse otlolohileng tse qhibilihisang libōpi tse le 'ngoe tsa kristale. Lits'ebetsong tse sebetsang, libopi tsa kristale tse qhibilihang sebakeng se le seng hangata li amohela ho qhibiliha ha libaka tse phaphametseng.
Sebaka se qhibilihisang sebōpi se le seng sa kristale se ka lokisa silicon e le 'ngoe ea kristale ea bohloeki bo phahameng bo hloekileng ntle le tlhoko ea crucible. E sebelisoa haholo ho lokisa silicon e le 'ngoe ea kristale (> 20kΩ·cm) le ho hloekisa silicon e qhibilihisang libaka. Lihlahisoa tsena li sebelisoa haholo-holo ha ho etsoa lisebelisoa tsa motlakase tsa discrete.
Sebōpi sa kristale se qhibilihisang sebaka se le seng se na le kamore ea sebōpi, shaft e ka holimo le shaft e ka tlaase (karolo ea phetisetso ea mochine), kristale rod chuck, peō ea kristale chuck, coil e futhumatsang (jenereithara e phahameng ea maqhubu), likou tsa khase (boema-kepe ba vacuum, phallo ea khase, phallo ea khase e holimo), joalo-joalo.
Ka mohahong oa kamore ea sebōpi, ho tsamaisoa ha metsi a pholileng ho hlophisitsoe. Karolo e ka tlaase ea molamu o ka holimo oa sebōpi se le seng sa kristale ke kristale rod chuck, e sebelisetsoang ho tiisa molamu oa polycrystalline; ntlha e ka holimo ea shaft e ka tlaase ke peō ea kristale chuck, e sebelisetsoang ho koala kristale ea peo.
Motlakase o phahameng oa maqhubu o fanoa ho coil e futhumatsang, 'me sebaka se moqotetsane sa ho qhibiliha se thehoa molamu oa polycrystalline ho tloha qetellong e ka tlaase. Ka nako e ts'oanang, lilepe tse ka holimo le tse ka tlaase li potoloha le ho theoha, e le hore sebaka se qhibilihisang se kenngoe ka kristale e le 'ngoe.
Melemo ea sebaka se qhibilihisang sebōpi se le seng sa kristale ke hore se ke ke sa ntlafatsa feela bohloeki ba kristale e le 'ngoe e lokiselitsoeng, empa hape se etsa hore molamu oa doping o hōle o lekana,' me molamu o le mong oa kristale o ka hloekisoa ka mekhoa e mengata.
Mefokolo ea sebaka se qhibilihisang sebōpi se le seng sa kristale ke litšenyehelo tse phahameng tsa ts'ebetso le bophara bo nyane ba kristale e le 'ngoe e lokiselitsoeng. Hona joale, bophara bo boholo ba kristale e le 'ngoe e ka lokisoang ke 200mm.
Bophahamo ka kakaretso ba lisebelisoa tsa sebōpi sa kristale se qhibilihisang sebaka se le seng se batla se phahame, 'me lerata la lilepe tse ka holimo le tse ka tlaase li batla li le telele, kahoo lithupa tse telele tsa kristale li ka lengoa.
3. Ho sebetsa ka liphaephe le lisebelisoa
Molamu oa kristale o hloka ho feta har'a letoto la lits'ebetso ho theha karoloana ea silicon e fihlelang litlhoko tsa tlhahiso ea semiconductor, e leng wafer. Mokhoa oa mantlha oa ho sebetsa ke:
Ho putlama, ho seha, ho seha, ho phunya liphaphatha, ho phunya, ho sila, ho bentša, ho hloekisa le ho paka, joalo-joalo.
3.1 Ho Aneha ka Wafer
Ha ho etsoa silicon ea polycrystalline le silicon ea Czochralski, silicon e le 'ngoe ea kristale e na le oksijene. Ka mocheso o itseng, oksijene e ka har'a silicon e le 'ngoe ea kristale e tla fana ka lielektrone, ebe oksijene e tla fetoloa bafani ba oksijene. Li-electrone tsena li tla kopana le litšila tse ka har'a sephaphatha sa silicon 'me li ame ho hanyetsa ha sephaphatha sa silicon.
Sebōpi sa Annealing: se bolela sebōpi se phahamisang mocheso ka sebōping ho 1000-1200 ° C sebakeng sa hydrogen kapa argon. Ka ho futhumala le ho tsidifala, oksijene e haufi le bokahodimo ba sephaphatha sa silicon se bentshwang se fetolwa mme se tloswe hodima sona, e leng se etsang hore oksijene e theohe le ho putlama.
Lisebelisoa tsa ts'ebetso tse qhibilihisang likoli tse nyane holim'a li-wafers tsa silicon, li fokotsa bongata ba litšila tse haufi le bokaholimo ba li-wafers tsa silicon, li fokotsa likoli, 'me li theha sebaka se batlang se hloekile holim'a liphaphatha tsa silicon.
Sebōpi sa annealing se boetse se bitsoa sebōpi sa mocheso o phahameng ka lebaka la mocheso oa sona o phahameng. Indasteri e boetse e bitsa silicon wafer annealing process gettering.
Sebōpi sa silicon safer annealing se arotsoe ka:
- Horizontal anneal sebopi;
-E otlolohileng annealing sebōpi;
-Sebopi sa ho chesa ka potlako.
Phapang e ka sehloohong pakeng tsa sebōpi se rapameng le sebōpi se otlolohileng sa annealing ke tataiso ea sebopeho sa kamore ea karabelo.
Kamore ea karabelo ea sebōpi se tšekaletseng se hlophisitsoe ka mokhoa o tšekaletseng, 'me sehlopha sa li-wafers tsa silicon li ka laeloa ka phaposing ea karabelo ea sebōpi sa sebopi bakeng sa ho kolobisoa ka nako e le 'ngoe. Nako ea ho futhumatsa hangata ke metsotso e 20 ho isa ho e 30, empa kamore ea karabelo e hloka nako e telele ea ho futhumatsa ho fihlela mocheso o hlokoang ke mokhoa oa ho futhumatsa.
Ts'ebetso ea sebōpi se otlolohileng sa annealing e boetse e nka mokhoa oa ho kenya ka nako e le 'ngoe sehlopha sa liphaphatha tsa silicon ka kamoreng ea karabelo ea sebōpi sa annealing bakeng sa phekolo ea annealing. Kamore ea karabelo e na le sebopeho sa sebopeho se otlolohileng, se lumellang li-wafers tsa silicon hore li behoe ka har'a seketsoana sa quartz sebakeng se otlolohileng.
Ka nako e ts'oanang, kaha seketsoana sa quartz se ka potoloha ka kakaretso ka phaposing ea karabelo, mocheso o kenang oa kamore ea karabelo o tšoana, kabo ea mocheso holim'a silicon wafer e tšoana, 'me e na le litšobotsi tse ntle tsa ho ts'oana. Leha ho le joalo, litšenyehelo tsa ts'ebetso ea sebopi se otlolohileng se holimo ho feta sa sebopi se rapameng.
Sebōpi sa ho chesa ka potlako se sebelisa lebone la halogen tungsten ho futhumatsa ka ho toba sephaphatha sa silicon, se ka finyellang ho futhumatsa ka potlako kapa ho pholile ka mefuta e mengata ea 1 ho isa ho 250 ° C / s. Sekhahla sa ho futhumatsa kapa ho pholisa se potlakile ho feta sa sebōpi sa khale sa sebopi. Ho nka metsotsoana e seng mekae feela ho futhumatsa mocheso oa kamore ea ho arabela ho feta 1100 ° C.
—————————————————————————————————————————————————— —-
Semicera e ka fana kalikarolo tsa graphite,bonolo/bothata bo utloang,likarolo tsa silicon carbide, CVD silicon carbide likarolo, leLikarolo tse koahetsoeng ke SiC/TaCka ts'ebetso e felletseng ea semiconductor ka matsatsi a 30.
Haeba u thahasella lihlahisoa tse ka holimo tsa semiconductor, ka kopo o seke oa tsilatsila ho ikopanya le rona ka lekhetlo la pele.
Mohala: +86-13373889683
Whatsapp: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
Nako ea poso: Aug-26-2024