Detaillierte Version des Herstellungsprozesses für Halbleiter aus Siliziumwafer

Detaillierte Version des Herstellungsprozesses für Halbleiter aus Siliziumwafer

1. POLY-Silizium-Stapeln

Zunächst werden das Polysilicium und das Dopant in einen Quarzgruß in einem monokristallinen Ofen gelegt und die Temperatur auf mehr als 1000 Grad Celsius angehoben, um das geschmolzenes Polysilicium zu erhalten.

2. INGOT-Wachstum

Das Ingot-Wachstum ist ein Prozess, bei dem aus polykristallinem Silizium monokristallines Silizium hergestellt wird, und nachdem das Polykristall in eine Flüssigkeit erhitzt wurde,die thermische Umgebung wird genau kontrolliert, um zu hochwertigem Monokristall zu wachsen..

Verwandte Begriffe:

Wachstum von Einzelkristallen:Nachdem die Temperatur der polykristallinen Siliziumlösung stabilisiert ist, wird der Samenkristall langsam in die Siliziumschmelze gesenkt (der Samenkristall wird ebenfalls in der Siliziumschmelze geschmolzen).und dann wird der Samenkristall mit einer bestimmten Geschwindigkeit für den Kristallisierungsprozess nach oben gehoben.Nachträglich werden die während des Kristallisierungsprozesses entstehenden Verwerfungen durch den Neckbetrieb beseitigt.der Monocrystalline Silizium-Durchmesser wird durch Anpassung der Zuggeschwindigkeit und Temperatur auf den Zielwert erhöht, und dann wird der gleiche Durchmesser auf die Ziellänge gehalten.die monokristalline Barriere ist fertiggestellt, um die fertige monokristalline Barriere zu erhalten, die nach Abkühlung der Temperatur entnommen wird.

Verfahren zur Herstellung von monokristallinem Silizium:Straight-Pull-Methode (CZ-Methode) und Zonenschmelzmethode (FZ-Methode).mit einer Breite von mehr als 20 mm,, mit Graphitwiderstand erhitzt, und das in einem hochreinen Quarztegel installierte polykristalline Silizium geschmolzen wird, und dann wird der Samenkristall zur Schweißung in die Schmelzoberfläche eingeführt,und der Samenkristall wird gleichzeitig gedreht, und dann wird der Tiegel umgekehrt, und der Samenkristall wird langsam nach oben gehoben, und das monokristalline Silizium wird durch den Prozess der Kristall-Einführung, Verstärkung,Schulterdrehung, gleichem Durchmesser und Veredelung.

Das Zonenschmelzverfahren ist eine Methode, bei der polykristalline Ingots verwendet werden, um kristalline Halbleiterkristalle zu schmelzen und zu wachsen,mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 WDie Temperatur wird so eingestellt, dass sich die geschmolzene Zone langsam zum anderen Ende der Stange bewegt und durch die gesamte Stange,Es wächst zu einem einzigen Kristall mit der gleichen Richtung wie der SamenkristallEs gibt zwei Arten von Schmelzzonenverfahren: die horizontale Schmelzzonenmethode und die vertikale Schmelzzonenmethode.Der erste wird hauptsächlich zur Reinigung und zum Einkristallwachstum von Germanium verwendet.In letzterem Fall werden die a high-frequency coil is used to create a molten zone at the contact between the single crystal seed crystal and the polycrystalline silicon rod suspended above it in an atmosphere or vacuum furnace chamber, und dann wird die geschmolzene Zone nach oben bewegt, um Einzelkristalle zu wachsen.

Etwa 85% der Wafer werden mit der Zorgial-Methode und 15% mit dem Zonenschmelzverfahren hergestellt.Das monokristalline Silizium, das mit der Zyopull-Methode angebaut wird, wird hauptsächlich zur Herstellung von Komponenten für integrierte Schaltungen verwendet.Das monokristalline Silizium, das durch die Zonschmelzmethode angebaut wird, wird hauptsächlich für Leistungshalbleiter verwendet.und es ist einfacher, groß-Durchmesser-monokristallines Silizium zu wachsen; Die Schmelze der Zonenschmelzmethode kommt nicht mit dem Behälter in Berührung, ist nicht leicht zu verschmutzen und hat eine hohe Reinheit, die für die Herstellung von Hochleistungs-elektronischen Geräten geeignet ist,aber es ist schwierig, großem Durchmesser monokristallines Silizium zu wachsen, die in der Regel nur für einen Durchmesser von 8 Zoll oder weniger verwendet wird.

3. INGOT-SCHLEINUNG und -Zuschnitt

Da es schwierig ist, den Durchmesser des monokristallinen Siliziumstabs beim Ziehen des Monokristalls zu steuern, um den Standarddurchmesser des Siliziumstabs zu erhalten,wie etwa 6 Zoll, 8 Zoll, 12 Zoll usw. Nach dem Ziehen des Einzelkristalls wird der Durchmesser des Silizium-Ingots fallen, und die Oberfläche des Silizium-Stabs nach dem Fallen ist glatt,und der Abmessungsfehler ist kleiner.

4. DRAHTSERBE

Mit Hilfe einer fortschrittlichen Technologie zum Schneiden von Draht wird der einzelne Kristallstang durch Schneidgeräte in Siliziumwafer der entsprechenden Dicke geschnitten.

5. Kantenschleifen

Aufgrund der geringen Dicke der Siliziumwafer ist der Rand der geschnittenen Siliziumwafer sehr scharf, und der Zweck der Kantenformung besteht darin, eine glatte Kante zu bilden,und es ist nicht einfach, in der zukünftigen Chip-Herstellung zu brechen.

6- Ich lache.

LAPPING ist, wenn die Splitterplatte zwischen die schwere ausgewählte Platte und die untere Platte gelegt wird und der Druck ausgeübt wird, um die Splitterplatte mit dem Schleifmittel zu drehen, um die Splitterplatte zu ebnen.

7- Das ist alles.

Das Ätzen ist ein Verfahren, das Verarbeitungsschäden an der Oberfläche einer Wafer beseitigt, indem die Oberflächenschicht, die durch physikalische Verarbeitung mit einer chemischen Lösung beschädigt wurde, gelöst wird.

8. Doppelseitiges Schleifen

Das doppelseitige Schleifen ist ein Verfahren, mit dem die Wafer durch Entfernen kleiner Beulen auf der Oberfläche abgeflacht wird.

9. schneller thermischer Prozess

RTP ist ein Prozess, bei dem die Wafer in wenigen Sekunden schnell erhitzt wird, so dass die Defekte im Waferinneren gleichmäßig sind, Metallverunreinigungen hemmen und einen abnormalen Halbleiterbetrieb verhindern.

10. Polieren

Das Polieren ist ein Prozess, der durch Präzisionsbearbeitung der Oberfläche eine gleichmäßige Oberfläche gewährleistet.kann die mechanische Beschädigungsschicht, die durch den vorherigen Prozess zurückgelassen wurde, beseitigen, und erhalten eine Siliziumwafer mit ausgezeichneter Oberflächenflächigkeit.

11. Reinigung

Der Zweck der Reinigung besteht darin, nach dem Polieren die restlichen organischen Stoffe, Partikel, Metalle usw. auf der Oberfläche der Siliziumwafer zu entfernen.so dass die Reinheit der Oberfläche der Siliziumwafer gewährleistet ist und die Qualitätsanforderungen des folgenden Verfahrens erfüllt werden:.

12. Inspektion

Der Flatness & Resistivity Tester prüft die polierten Siliziumwaffen, um sicherzustellen, dass die Dicke, Flachheit, lokale Flachheit, Krümmung, Verformung, Resistivität usw.von den polierten Siliziumwafern den Kundenanforderungen entsprechen.

13. Partikelzählung

Die Partikelzählung ist ein Verfahren zur genauen Überprüfung der Chipoberfläche, um durch Laserstreuung die Anzahl der Oberflächenfehler und Defekte zu ermitteln.

14. EPI-Wachstum

EPI-GROWING ist ein Verfahren, bei dem hochwertige Silizium-Einkristallfolien auf einer gemahlenen Silizium-Wafer durch Dampf-chemische Ablagerung angebaut werden.

Verwandte Begriffe:

Epitaxialer Anstieg:bezieht sich auf das Wachstum einer einzelnen Kristallschicht auf dem einzelnen Kristallsubstrat (Substrat), die bestimmte Anforderungen erfüllt und mit dem Kristall des Substrats identisch ist,als ob der ursprüngliche Kristall sich für eine Periode nach außen erstrecktDie Epitaxial-Wachstumstechnologie wurde in den späten 1950er und frühen 1960er Jahren entwickelt.es ist notwendig, den Serienwiderstand des Kollektors zu reduzieren, und erfordern, dass das Material hoher Spannung und hohem Strom standhält, so dass es notwendig ist, eine dünne, hochwiderstandsfähige Epitaxialschicht auf dem Substrat mit niedrigem Widerstand zu wachsen.Das epitaxiale Wachstum der neuen Einzelkristallschicht kann sich in Bezug auf die Leitungsart vom Substrat unterscheiden., Widerstandsfähigkeit usw. und kann auch mehrschichtige Einzelkristalle mit unterschiedlichen Dicken und unterschiedlichen Anforderungen wachsen lassen,Dies verbessert die Flexibilität des Gerätedesigns und die Leistung des Geräts erheblich..

15. Verpacken

Verpackung ist die Verpackung des qualifizierten Endprodukts.

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