సిలికాన్ పొర సెమీకండక్టర్ తయారీ యొక్క వివరణాత్మక ప్రక్రియ

ముందుగా, సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫర్నేస్‌లోని క్వార్ట్జ్ క్రూసిబుల్‌లో పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ మరియు డోపాంట్‌లను ఉంచండి, ఉష్ణోగ్రతను 1000 డిగ్రీల కంటే ఎక్కువ పెంచండి మరియు కరిగిన స్థితిలో పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను పొందండి.

సిలికాన్ కడ్డీ పెరుగుదల అనేది పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్‌గా మార్చే ప్రక్రియ. పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ద్రవంలోకి వేడి చేయబడిన తర్వాత, అధిక-నాణ్యత సింగిల్ స్ఫటికాలుగా పెరగడానికి ఉష్ణ వాతావరణం ఖచ్చితంగా నియంత్రించబడుతుంది.

సంబంధిత భావనలు:
సింగిల్ క్రిస్టల్ పెరుగుదల:పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ ద్రావణం యొక్క ఉష్ణోగ్రత స్థిరంగా ఉన్న తర్వాత, సీడ్ క్రిస్టల్ నెమ్మదిగా సిలికాన్ మెల్ట్‌లోకి తగ్గించబడుతుంది (సిలికాన్ మెల్ట్‌లో సీడ్ క్రిస్టల్ కూడా కరిగిపోతుంది), ఆపై సీడ్ స్ఫటికం విత్తనం కోసం ఒక నిర్దిష్ట వేగంతో పైకి లేపబడుతుంది. ప్రక్రియ. అప్పుడు, విత్తనాల ప్రక్రియలో ఉత్పన్నమయ్యే తొలగుటలు నెక్కింగ్ ఆపరేషన్ ద్వారా తొలగించబడతాయి. మెడ తగినంత పొడవుకు కుదించబడినప్పుడు, సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ యొక్క వ్యాసం లాగడం వేగం మరియు ఉష్ణోగ్రతను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా లక్ష్య విలువకు విస్తరించబడుతుంది, ఆపై సమాన వ్యాసం లక్ష్య పొడవుకు పెరగడానికి నిర్వహించబడుతుంది. చివరగా, స్థానభ్రంశం వెనుకకు విస్తరించకుండా నిరోధించడానికి, సింగిల్ క్రిస్టల్ కడ్డీని పూర్తి చేసిన సింగిల్ క్రిస్టల్ కడ్డీని పొందడం పూర్తయింది, ఆపై ఉష్ణోగ్రత చల్లబడిన తర్వాత అది బయటకు తీయబడుతుంది.

సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ తయారీకి పద్ధతులు:CZ పద్ధతి మరియు FZ పద్ధతి. CZ పద్ధతిని CZ పద్ధతిగా సంక్షిప్తీకరించారు. CZ పద్ధతి యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే ఇది స్ట్రెయిట్-సిలిండర్ థర్మల్ సిస్టమ్‌లో సంగ్రహించబడింది, అధిక స్వచ్ఛత క్వార్ట్జ్ క్రూసిబుల్‌లో పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్‌ను కరిగించడానికి గ్రాఫైట్ రెసిస్టెన్స్ హీటింగ్‌ని ఉపయోగించి, ఆపై సీడ్ క్రిస్టల్‌ను వెల్డింగ్ కోసం కరిగే ఉపరితలంలోకి చొప్పించడం. సీడ్ క్రిస్టల్‌ను తిప్పడం, ఆపై క్రూసిబుల్‌ను తిప్పడం. విత్తన స్ఫటికం నెమ్మదిగా పైకి లేపబడుతుంది మరియు విత్తనం, విస్తరణ, భుజం భ్రమణం, సమాన వ్యాసం పెరుగుదల మరియు టైలింగ్ ప్రక్రియల తర్వాత, ఒకే క్రిస్టల్ సిలికాన్ పొందబడుతుంది.

జోన్ మెల్టింగ్ పద్దతి అనేది వివిధ ప్రాంతాలలో సెమీకండక్టర్ స్ఫటికాలను కరిగించడానికి మరియు స్ఫటికీకరించడానికి పాలీక్రిస్టలైన్ కడ్డీలను ఉపయోగించే పద్ధతి. సెమీకండక్టర్ రాడ్ యొక్క ఒక చివరలో ద్రవీభవన మండలాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి థర్మల్ శక్తి ఉపయోగించబడుతుంది, ఆపై ఒకే క్రిస్టల్ సీడ్ క్రిస్టల్ వెల్డింగ్ చేయబడుతుంది. మెల్టింగ్ జోన్ రాడ్ యొక్క మరొక చివరకి నెమ్మదిగా కదిలేలా ఉష్ణోగ్రత సర్దుబాటు చేయబడుతుంది మరియు మొత్తం రాడ్ ద్వారా ఒకే స్ఫటికం పెరుగుతుంది మరియు స్ఫటిక ధోరణి విత్తన స్ఫటికం వలె ఉంటుంది. జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి రెండు రకాలుగా విభజించబడింది: క్షితిజ సమాంతర జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి మరియు నిలువు సస్పెన్షన్ జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి. మునుపటిది ప్రధానంగా జెర్మేనియం మరియు GaAs వంటి పదార్థాల శుద్దీకరణ మరియు సింగిల్ క్రిస్టల్ పెరుగుదలకు ఉపయోగించబడుతుంది. రెండోది వాతావరణంలో లేదా వాక్యూమ్ ఫర్నేస్‌లో హై-ఫ్రీక్వెన్సీ కాయిల్‌ని ఉపయోగించడం, సింగిల్ క్రిస్టల్ సీడ్ క్రిస్టల్ మరియు దాని పైన సస్పెండ్ చేయబడిన పాలీక్రిస్టలైన్ సిలికాన్ రాడ్ మధ్య సంపర్కం వద్ద కరిగిన జోన్‌ను రూపొందించడం, ఆపై కరిగిన జోన్‌ను పైకి తరలించడం. క్రిస్టల్.

దాదాపు 85% సిలికాన్ పొరలు క్జోక్రాల్స్కీ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు 15% సిలికాన్ పొరలు జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. అప్లికేషన్ ప్రకారం, క్జోక్రాల్స్కి పద్ధతి ద్వారా పెరిగిన సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ ప్రధానంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ భాగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి ద్వారా పెరిగిన సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ ప్రధానంగా పవర్ సెమీకండక్టర్ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. Czochralski పద్ధతి పరిపక్వ ప్రక్రియను కలిగి ఉంది మరియు పెద్ద-వ్యాసం కలిగిన సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్‌ను పెంచడం సులభం; జోన్ మెల్టింగ్ పద్ధతి కరిగే కంటైనర్‌ను సంప్రదించదు, కలుషితం చేయడం సులభం కాదు, అధిక స్వచ్ఛతను కలిగి ఉంటుంది మరియు అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల ఉత్పత్తికి అనుకూలంగా ఉంటుంది, అయితే పెద్ద వ్యాసం కలిగిన సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్‌ను పెంచడం చాలా కష్టం, మరియు సాధారణంగా 8 అంగుళాలు లేదా అంతకంటే తక్కువ వ్యాసానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. వీడియో Czochralski పద్ధతిని చూపుతుంది.

సింగిల్ క్రిస్టల్‌ను లాగడం ప్రక్రియలో సింగిల్ క్రిస్టల్ సిలికాన్ రాడ్ యొక్క వ్యాసాన్ని నియంత్రించడంలో ఇబ్బంది కారణంగా, 6 అంగుళాలు, 8 అంగుళాలు, 12 అంగుళాలు మొదలైన ప్రామాణిక వ్యాసాల సిలికాన్ రాడ్‌లను పొందడం కోసం. క్రిస్టల్, సిలికాన్ కడ్డీ యొక్క వ్యాసం రోల్ మరియు గ్రౌండ్ చేయబడుతుంది. రోలింగ్ తర్వాత సిలికాన్ రాడ్ యొక్క ఉపరితలం మృదువైనది మరియు పరిమాణం లోపం తక్కువగా ఉంటుంది.

అధునాతన వైర్ కట్టింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, సింగిల్ క్రిస్టల్ కడ్డీని స్లైసింగ్ పరికరాల ద్వారా తగిన మందం కలిగిన సిలికాన్ పొరలుగా కట్ చేస్తారు.

సిలికాన్ పొర యొక్క చిన్న మందం కారణంగా, కత్తిరించిన తర్వాత సిలికాన్ పొర యొక్క అంచు చాలా పదునుగా ఉంటుంది. అంచు గ్రౌండింగ్ యొక్క ఉద్దేశ్యం మృదువైన అంచుని ఏర్పరుస్తుంది మరియు భవిష్యత్తులో చిప్ తయారీలో విచ్ఛిన్నం చేయడం సులభం కాదు.

LAPPING అనేది భారీ ఎంపిక ప్లేట్ మరియు దిగువ క్రిస్టల్ ప్లేట్ మధ్య పొరను జోడించడం మరియు పొరను ఫ్లాట్‌గా చేయడానికి ఒత్తిడిని వర్తింపజేయడం మరియు రాపిడితో తిప్పడం.

చెక్కడం అనేది పొర యొక్క ఉపరితల నష్టాన్ని తొలగించే ప్రక్రియ, మరియు భౌతిక ప్రాసెసింగ్ ద్వారా దెబ్బతిన్న ఉపరితల పొర రసాయన ద్రావణం ద్వారా కరిగిపోతుంది.

డబుల్ సైడెడ్ గ్రౌండింగ్ అనేది పొరను చదును చేయడానికి మరియు ఉపరితలంపై చిన్న ప్రోట్రూషన్‌లను తొలగించడానికి ఒక ప్రక్రియ.

RTP అనేది పొరను కొన్ని సెకన్లలో వేగంగా వేడి చేసే ప్రక్రియ, తద్వారా పొర యొక్క అంతర్గత లోపాలు ఏకరీతిగా ఉంటాయి, లోహ మలినాలను అణిచివేస్తాయి మరియు సెమీకండక్టర్ యొక్క అసాధారణ ఆపరేషన్ నిరోధించబడుతుంది.

పాలిషింగ్ అనేది ఉపరితల ఖచ్చితమైన మ్యాచింగ్ ద్వారా ఉపరితల సున్నితత్వాన్ని నిర్ధారించే ప్రక్రియ. పాలిషింగ్ స్లర్రీ మరియు పాలిషింగ్ క్లాత్‌ని ఉపయోగించడం, తగిన ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు భ్రమణ వేగంతో కలిపి, మునుపటి ప్రక్రియ ద్వారా మిగిలిపోయిన యాంత్రిక నష్టం పొరను తొలగించి, అద్భుతమైన ఉపరితల ఫ్లాట్‌నెస్‌తో సిలికాన్ పొరలను పొందవచ్చు.

శుభ్రపరచడం యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, పాలిష్ చేసిన తర్వాత సిలికాన్ పొర యొక్క ఉపరితలంపై మిగిలిన సేంద్రీయ పదార్థాలు, కణాలు, లోహాలు మొదలైన వాటిని తొలగించడం, తద్వారా సిలికాన్ పొర ఉపరితలం యొక్క శుభ్రతను నిర్ధారించడం మరియు తదుపరి ప్రక్రియ యొక్క నాణ్యత అవసరాలను తీర్చడం.

పాలిష్ చేసిన సిలికాన్ పొర యొక్క మందం, ఫ్లాట్‌నెస్, స్థానిక ఫ్లాట్‌నెస్, వక్రత, వార్‌పేజ్, రెసిస్టివిటీ మొదలైనవి కస్టమర్ అవసరాలను తీర్చగలవని నిర్ధారించడానికి ఫ్లాట్‌నెస్ & రెసిస్టివిటీ టెస్టర్ పాలిష్ మరియు క్లీనింగ్ తర్వాత సిలికాన్ పొరను గుర్తిస్తుంది.

పార్టికల్ కౌంటింగ్ అనేది పొర యొక్క ఉపరితలాన్ని ఖచ్చితంగా తనిఖీ చేసే ప్రక్రియ, మరియు ఉపరితల లోపాలు మరియు పరిమాణం లేజర్ స్కాటరింగ్ ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

EPI గ్రోయింగ్ అనేది ఆవిరి దశ రసాయన నిక్షేపణ ద్వారా పాలిష్ చేసిన సిలికాన్ పొరలపై అధిక-నాణ్యత సిలికాన్ సింగిల్ క్రిస్టల్ ఫిల్మ్‌లను పెంచే ప్రక్రియ.

సంబంధిత భావనలు:ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్: నిర్దిష్ట అవసరాలతో ఒకే స్ఫటిక పొర యొక్క పెరుగుదలను సూచిస్తుంది మరియు ఒకే క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ (సబ్‌స్ట్రేట్)పై ఉన్న అదే క్రిస్టల్ విన్యాసాన్ని సూచిస్తుంది, అసలు స్ఫటికం ఒక విభాగానికి వెలుపలికి విస్తరించి ఉంటుంది. ఎపిటాక్సియల్ గ్రోత్ టెక్నాలజీ 1950ల చివరలో మరియు 1960ల ప్రారంభంలో అభివృద్ధి చేయబడింది. ఆ సమయంలో, అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు అధిక-శక్తి పరికరాలను తయారు చేయడానికి, కలెక్టర్ సిరీస్ నిరోధకతను తగ్గించడం అవసరం, మరియు అధిక వోల్టేజ్ మరియు అధిక కరెంట్‌ను తట్టుకునేలా పదార్థం అవసరం, కాబట్టి ఇది సన్నని అధిక- తక్కువ రెసిస్టెన్స్ సబ్‌స్ట్రేట్‌పై రెసిస్టెన్స్ ఎపిటాక్సియల్ పొర. ఎపిటాక్సియల్‌గా పెరిగిన కొత్త సింగిల్ క్రిస్టల్ లేయర్ వాహకత రకం, రెసిస్టివిటీ మొదలైన వాటి పరంగా సబ్‌స్ట్రేట్‌కు భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు వివిధ మందాలు మరియు అవసరాలతో కూడిన బహుళ-పొర సింగిల్ స్ఫటికాలను కూడా పెంచవచ్చు, తద్వారా పరికర రూపకల్పన యొక్క వశ్యతను బాగా మెరుగుపరుస్తుంది మరియు పరికరం యొక్క పనితీరు.

ప్యాకేజింగ్ అనేది తుది అర్హత కలిగిన ఉత్పత్తుల ప్యాకేజింగ్.