먼저, 단결정 로에 있는 석영 도가니에 다결정 실리콘과 도펀트를 넣고 온도를 1000도 이상 올려 용융된 상태의 다결정 실리콘을 얻는다.
실리콘 잉곳 성장은 다결정 실리콘을 단결정 실리콘으로 만드는 과정이다. 다결정 실리콘을 가열하여 액체로 만든 후 열 환경을 정밀하게 제어하여 고품질의 단결정으로 성장합니다.
관련 개념:
단결정 성장:다결정 실리콘 용액의 온도가 안정되면 종자 결정이 실리콘 용융물로 천천히 낮아진 다음(종자 결정도 실리콘 용융물에서 녹을 것임) 종자 결정을 특정 속도로 들어 올려 시딩합니다. 프로세스. 이후 Seeding 과정에서 발생한 전위는 Necking 작업을 통해 제거됩니다. 넥이 충분한 길이로 줄어들면 인상속도와 온도를 조절하여 단결정 실리콘의 직경을 목표값까지 확대한 후 동일한 직경을 유지하여 목표길이까지 성장시킨다. 마지막으로 전위가 후방으로 확장되는 것을 방지하기 위해 단결정 잉곳을 가공하여 완성된 단결정 잉곳을 얻은 후, 온도를 식힌 후 꺼낸다.
단결정 실리콘의 제조 방법:CZ법과 FZ법. CZ법은 CZ법으로 약칭된다. CZ 공법의 특징은 흑연 저항 가열을 이용하여 고순도 석영 도가니에서 다결정 실리콘을 녹인 후 종결정을 용융물 표면에 삽입하여 용접하는 직통형 열 방식으로 요약한 것입니다. 종자 결정을 회전시킨 다음 도가니를 뒤집습니다. 종자 결정을 천천히 위로 들어올려 씨딩, 확대, 숄더 회전, 등경 성장, 테일링 과정을 거쳐 단결정 실리콘을 얻습니다.
존멜팅(Zone Melting) 방식은 다결정 잉곳을 이용해 다양한 영역의 반도체 결정을 녹여 결정화하는 방식이다. 열에너지를 이용하여 반도체 막대의 한쪽 끝에 용융영역을 생성한 후 단결정 종결정을 용접합니다. 용융대가 막대의 반대쪽 끝으로 천천히 이동하도록 온도를 조절하면 막대 전체를 통해 단결정이 성장하며 결정 방향은 종결정의 방향과 동일하게 된다. 존 용융 방식은 수평 존 용해 방식과 수직 현탁 존 용해 방식의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 전자는 게르마늄, GaAs 등 물질의 정제 및 단결정 성장에 주로 사용된다. 후자는 대기 또는 진공로에서 고주파 코일을 사용하여 단결정 종자 결정과 그 위에 매달린 다결정 실리콘 막대 사이의 접촉 부분에 용융 영역을 생성한 다음 용융 영역을 위로 이동하여 단일 성장을 이루는 것입니다. 결정.
실리콘 웨이퍼의 약 85%는 초크랄스키(Czochralski) 방법으로 생산되고, 실리콘 웨이퍼의 15%는 존 멜팅(Zone Melting) 방법으로 생산됩니다. 용도에 따라 초크랄스키법으로 성장한 단결정 실리콘은 주로 집적회로 부품 제조에 사용되고, 존멜팅법으로 성장한 단결정 실리콘은 주로 전력반도체에 사용된다. Czochralski 방법은 성숙한 프로세스를 가지며 대구경 단결정 실리콘을 성장시키기가 더 쉽습니다. 존멜팅 방식의 용융물은 용기와 접촉하지 않고 오염되기 쉽고 순도가 높아 고출력 전자기기 제조에 적합하지만 대구경 단결정 실리콘의 성장이 더 어렵다. 일반적으로 직경이 8인치 이하인 경우에만 사용됩니다. 비디오는 Czochralski 방법을 보여줍니다.
단결정을 잡아당기는 과정에서 단결정 실리콘 막대의 직경을 조절하는 것이 어렵기 때문에 6인치, 8인치, 12인치 등 표준 직경의 실리콘 막대를 얻기 위해서는 단결정을 잡아당긴 후 결정, 실리콘 잉곳의 직경이 압연 및 분쇄됩니다. 압연 후 실리콘 막대의 표면은 매끄럽고 크기 오차는 더 작습니다.
첨단 와이어 커팅 기술을 사용하여 단결정 잉곳을 슬라이싱 장비를 통해 적절한 두께의 실리콘 웨이퍼로 절단합니다.
실리콘 웨이퍼의 두께가 얇기 때문에 절단 후 실리콘 웨이퍼의 가장자리가 매우 날카롭습니다. Edge Grinding의 목적은 매끄러운 Edge를 형성하는 것이며 향후 칩 제조에서 깨지기 쉽지 않습니다.
LAPPING은 무거운 선택 플레이트와 하부 수정 플레이트 사이에 웨이퍼를 추가한 후 압력을 가하고 연마재로 회전시켜 웨이퍼를 평평하게 만드는 것입니다.
에칭은 웨이퍼의 표면 손상을 제거하는 공정으로, 물리적 가공으로 손상된 표면층을 화학적 용액으로 용해시키는 공정이다.
양면 연삭은 웨이퍼를 평탄하게 만들고 표면의 작은 돌기를 제거하는 공정입니다.
RTP는 웨이퍼를 단 몇 초 만에 급속 가열하는 공정으로, 웨이퍼 내부 결함을 균일하게 하고, 금속 불순물을 억제하며, 반도체의 오작동을 방지한다.
폴리싱(Polishing)은 표면 정밀 가공을 통해 표면의 매끄러움을 확보하는 공정입니다. 적절한 온도, 압력 및 회전 속도를 결합한 연마 슬러리 및 연마 천을 사용하면 이전 공정에서 남겨진 기계적 손상 층을 제거하고 표면 평탄성이 우수한 실리콘 웨이퍼를 얻을 수 있습니다.
세척의 목적은 연마 후 실리콘 웨이퍼 표면에 남아 있는 유기물, 입자, 금속 등을 제거하여 실리콘 웨이퍼 표면의 청결을 보장하고 후속 공정의 품질 요구 사항을 충족시키는 것입니다.
평탄도 및 비저항 시험기는 연마 및 세척 후 실리콘 웨이퍼를 검출하여 연마된 실리콘 웨이퍼의 두께, 평탄도, 국부적 평탄도, 곡률, 휘어짐, 저항률 등이 고객 요구에 맞는지 확인합니다.
PARTICLE COUNTING은 웨이퍼의 표면을 정밀하게 검사하는 공정으로, 레이저 산란을 통해 표면 결함 및 수량을 판별합니다.
EPI GROWING은 기상화학증착을 통해 연마된 실리콘 웨이퍼 위에 고품질의 실리콘 단결정 필름을 성장시키는 공정입니다.
관련 개념:에피택셜 성장: 단결정 기판(기판)에서 특정 요구 사항과 기판과 동일한 결정 방향을 갖는 단결정 층의 성장을 의미합니다. 마치 원래의 결정이 한 단면에 대해 바깥쪽으로 확장되는 것과 같습니다. 에피택셜 성장 기술은 1950년대 후반과 1960년대 초반에 개발되었습니다. 당시 고주파, 고전력 소자를 제조하기 위해서는 콜렉터 직렬 저항을 줄여야 했고, 소재도 고전압, 고전류에 견딜 수 있어야 했기 때문에 얇은 고전력 소자를 성장시켜야 했다. 저저항 기판 위의 저항 에피택셜 층. 에피택셜 성장된 새로운 단결정층은 전도성, 저항률 등이 기판과 다를 수 있으며, 두께와 요구사항이 다른 다층 단결정도 성장할 수 있어 소자 설계의 유연성과 소자의 유연성이 크게 향상된다. 장치의 성능.
포장은 최종 적격 제품을 포장하는 것입니다.
게시 시간: 2024년 11월 5일