ویفرونه د مدغم سرکیټونو ، جلا سیمیکمډکټر وسیلو او بریښنا وسیلو تولید لپاره اصلي خام توکي دي. له 90٪ څخه ډیر مدغم سرکیټونه په لوړ پاکوالي ، لوړ کیفیت ویفرونو کې جوړ شوي.
د ویفر چمتو کولو تجهیزات د یو ځانګړي قطر او اوږدوالي سیلیکون واحد کرسټال راډ موادو ته د خالص پولی کرسټال سیلیکون موادو جوړولو پروسې ته راجع کیږي ، او بیا د سیلیکون واحد کرسټال راډ توکي د میخانیکي پروسس کولو ، کیمیاوي درملنې او نورو پروسو لړۍ ته تابع کوي.
هغه تجهیزات چې د سیلیکون ویفرونه یا اپیټیکسیل سیلیکون ویفرونه تولیدوي چې د جیومیټریک دقت او د سطحې کیفیت اړتیاوې پوره کوي او د چپ تولید لپاره اړین سیلیکون سبسټریټ چمتو کوي.
د 200 ملي میتر څخه کم قطر سره د سیلیکون ویفرونو چمتو کولو لپاره د پروسې عادي جریان دا دی:
واحد کرسټال وده → ترونکشن → د بیروني قطر رولینګ → ټوټه کول → چیمفرینګ → پیس کول → ایچنګ → جیټرینګ → پالش کول → پاکول → ایپیټاکسي → بسته کول ، وغيره.
د 300 ملي میتر قطر سره د سیلیکون ویفرونو چمتو کولو اصلي پروسې جریان په لاندې ډول دی:
د واحد کرسټال وده → تراکیشن → بهرنی قطر رولینګ → ټوټه کول → چیمفرینګ → سطحی پیس کول → ایچنګ → څنډه پالش کول → دوه اړخیز پالش کول → یو اړخیز پالش کول → وروستی پاکول → ایپیټاکسی/ اینیلینګ → بسته کول ، او داسې نور.
1. سیلیکون مواد
سیلیکون یو سیمیکمډکټر مواد دی ځکه چې دا 4 والینس الکترونونه لري او د نورو عناصرو سره د دوراني جدول IVA ګروپ کې دی.
په سیلیکون کې د والینس الکترونونو شمیر دا د ښه کنډکټر (1 والینس الکترون) او انسولټر (8 والینس الکترون) تر مینځ سم ځای نیسي.
خالص سیلیکون په طبیعت کې نه موندل کیږي او باید استخراج او پاک شي ترڅو دا د تولید لپاره کافي خالص کړي. دا معمولا په سیلیکا (سیلیکون آکسایډ یا SiO2) او نورو سیلیکیټ کې موندل کیږي.
د SiO2 نور ډولونه شیشه، بې رنګه کرسټال، کوارټز، عقیق او د بلی سترګې شاملې دي.
لومړی مواد چې د سیمیکمډکټر په توګه کارول کیږي په 1940s او د 1950s په لومړیو کې جرمینیم و، مګر دا په چټکۍ سره د سیلیکون لخوا بدل شو.
سیلیکون د څلورو اصلي دلیلونو لپاره د اصلي سیمیکمډکټر موادو په توګه غوره شوی و:
د سیلیکون موادو کثرت: سیلیکون په ځمکه کې دوهم خورا بډایه عنصر دی چې د ځمکې د کرسټ 25٪ برخه جوړوي.
د سیلیکون موادو لوړ خټکي نقطه د پراخه پروسې زغم ته اجازه ورکوي: د سیلیکون د خټکي نقطه په 1412 ° C کې د 937 ° C کې د جرمینیم د خټکي نقطې څخه خورا لوړه ده. د خټکي لوړه نقطه سیلیکون ته اجازه ورکوي چې د لوړ تودوخې پروسې سره مقاومت وکړي.
سیلیکون مواد د عملیاتي تودوخې پراخه لړۍ لري;
د سیلیکون اکسایډ طبیعي وده (SiO2): SiO2 یو لوړ کیفیت لرونکی، باثباته بریښنایی موصلی مواد دی او د بهرنی ککړتیا څخه د سیلیکون ساتلو لپاره د غوره کیمیاوي خنډ په توګه کار کوي. بریښنایی ثبات مهم دی ترڅو په مربوط سرکیټونو کې د نږدې کنډکټرونو ترمینځ د لیک کیدو مخه ونیول شي. د SiO2 موادو مستحکم پتلی پرتونو وده کولو وړتیا د لوړ فعالیت فلزي آکسایډ سیمیکمډکټر (MOS-FET) وسیلو جوړولو لپاره بنسټیز دی. SiO2 د سیلیکون سره ورته میخانیکي ملکیتونه لري، د لوړ تودوخې پروسس کولو ته اجازه ورکوي پرته له ډیر سیلیکون ویفر وارپینګ.
2. ویفر چمتو کول
د سیمی کنډکټر ویفرونه د لوی سیمی کنډکټر موادو څخه پرې شوي. دا سیمی کنډکټر مواد د کریسټال راډ په نوم یادیږي، کوم چې د پولی کریسټالین لوی بلاک څخه کرل کیږي او نه ډک شوي داخلي موادو څخه.
د پولی کریسټالین بلاک په یو لوی واحد کرسټال بدلول او ورته د کرسټال درست سمت او مناسب مقدار N-type یا P-type doping ورکول د کرسټال وده بلل کیږي.
د سیلیکون ویفر چمتو کولو لپاره د واحد کرسټال سیلیکون انګاټونو تولید لپاره خورا عام ټیکنالوژي د Czochralski میتود او د زون خټکي میتود دی.
2.1 د Czochralski میتود او Czochralski واحد کرسټال فرنس
د Czochralski (CZ) میتود، چې د Czochralski (CZ) میتود په نوم هم پیژندل کیږي، د سم کرسټال سمت سره په جامد واحد کرسټال سیلیکون مایع کې د ګنډل شوي سیمیکمډکټر درجې سیلیکون مایع بدلولو پروسې ته اشاره کوي او په N-type یا P- کې ډوب شوي. ډول
اوس مهال، له 85٪ څخه ډیر واحد کرسټال سیلیکون د Czochralski میتود په کارولو سره کرل کیږي.
د Czochralski واحد کرسټال فرنس د پروسس تجهیزاتو ته اشاره کوي چې د لوړ پاکوالي پولیسیلیکون مواد د تړل شوي لوړ خلا یا نادر ګاز (یا غیر فعال ګاز) محافظت چاپیریال کې د تودوخې په واسطه مایع ته رسوي، او بیا یې بیا کرسټال کوي ترڅو د ځانګړي بهرني سره واحد کرسټال سیلیکون مواد جوړ کړي. ابعاد
د واحد کریسټال فرنس کاري اصول د پولی کرسټال سیلیکون موادو فزیکي پروسه ده چې په مایع حالت کې واحد کرسټال سیلیکون موادو ته بیا کریسټال کیږي.
د CZ واحد کرسټال فرنس په څلورو برخو ویشل کیدی شي: د فرنس بدن، میخانیکي لیږد سیسټم، د تودوخې او تودوخې کنټرول سیسټم، او د ګاز لیږد سیسټم.
د فرنس په بدن کې د فرنس غار، د تخم کرسټال محور، د کوارټز کریسبل، د ډوپینګ چمچ، د تخم کرسټال پوښ، او د کتنې کړکۍ شامل دي.
د فرنس غار دا دی چې ډاډ ترلاسه کړي چې په فرنس کې تودوخه په مساوي ډول توزیع شوې او کولی شي تودوخه په ښه توګه تحلیل کړي؛ د تخم کرسټال شافټ د تخم کرسټال چلولو لپاره کارول کیږي ترڅو پورته او ښکته حرکت وکړي او څرخي؛ هغه ناپاکۍ چې ډوپ کولو ته اړتیا لري د ډوپینګ چمچ کې ځای پرځای شوي؛
د تخم کرسټال پوښ د تخم کرسټال د ککړتیا څخه ساتي. د میخانیکي لیږد سیسټم په عمده ډول د تخم کرسټال او کریسبل حرکت کنټرول لپاره کارول کیږي.
د دې لپاره چې ډاډ ترلاسه شي چې د سیلیکون محلول اکسیډیز شوی نه وي، په فرنس کې د خلا درجه باید ډیره لوړه وي، په عمومي توګه د 5 تور څخه کم وي، او د اضافه شوي غیر فعال ګاز خالصیت باید د 99.9999٪ څخه پورته وي.
د مطلوب کرسټال سمت سره د واحد کرسټال سیلیکون یوه ټوټه د سیلیکون انګوټ وده کولو لپاره د تخم کرسټال په توګه کارول کیږي ، او وده شوې سیلیکون انګوټ د تخم کرسټال د نقل په څیر دی.
د ګنډل شوي سیلیکون او واحد کرسټال سیلیکون تخم کرسټال ترمینځ د انٹرفیس شرایط باید دقیق کنټرول شي. دا شرایط ډاډمن کوي چې د سیلیکون پتلی طبقه کولی شي د تخم کرسټال جوړښت په سمه توګه تکرار کړي او په نهایت کې په لوی واحد کرسټال سیلیکون انګوټ کې وده وکړي.
2.2 د زون خټکي میتود او د زون خټکي واحد کرسټال کوره
د فلوټ زون میتود (FZ) د خورا ټیټ اکسیجن مینځپانګې سره واحد کرسټال سیلیکون انګاټونه تولیدوي. د فلوټ زون میتود په 1950s کې رامینځته شوی او کولی شي تر دې دمه ترټولو خالص واحد کرسټال سیلیکون تولید کړي.
د زون خټکي واحد کرسټال فرنس هغه فرنس ته اشاره کوي چې د زون خټکي اصول کاروي ترڅو د پولی کریسټالین راډ کې د تودوخې خټکي زون تولید کړي د پولی کریسټالین راډ فرنس بدن د لوړې تودوخې تنګ ساحې له لارې په لوړ خلا یا نادر کوارټز ټیوب ګاز کې. د ساتنې چاپیریال.
د پروسس تجهیزات چې د پولی کریسټالین راډ یا د فرنس تودوخې بدن حرکت کوي ترڅو د خټکي زون حرکت وکړي او په تدریجي ډول یې په یو واحد کرسټال راډ کې کرسټال کړي.
د زون خټکي میتود په واسطه د واحد کرسټال راډونو چمتو کولو ځانګړتیا دا ده چې د پولی کرسټال راډونو پاکوالی د کریسټال کولو په پروسه کې په واحد کرسټال راډونو کې ښه کیدی شي ، او د راډ موادو ډوپینګ وده خورا یوشان ده.
د زون خټکي واحد کرسټال فرنسونو ډولونه په دوه ډوله ویشل کیدی شي: د تودوخې زون خټکي واحد کرسټال فرنسونه چې د سطحې فشار او افقی زون خټکي واحد کرسټال فرنسونو باندې تکیه کوي. په عملي غوښتنلیکونو کې ، د زون خټکي واحد کرسټال کوره عموما د فلوټینګ زون خټکي غوره کوي.
د زون خټکي واحد کرسټال فرنس کولی شي د لوړ پاکوالي ټیټ اکسیجن واحد کرسټال سیلیکون چمتو کړي پرته له دې چې کریسبل ته اړتیا ولري. دا په عمده توګه د لوړ مقاومت (>20kΩ·cm) واحد کرسټال سیلیکون چمتو کولو او د زون خټکي سیلیکون پاکولو لپاره کارول کیږي. دا محصولات په عمده توګه د جلا بریښنا وسیلو په جوړولو کې کارول کیږي.
د زون خټکي واحد کرسټال فرنس د فرنس چیمبر، پورتنۍ شافټ او ښکته شافټ (میخانیکي لیږد برخه)، د کریستال راډ چک، د تخم کرسټال چک، د تودوخې کویل (لوړ فریکونسۍ جنراتور)، د ګاز بندرونه (د ویکیوم بندر، د ګاز داخلول، د پورتنۍ ګاز بهر)، او داسې نور.
د فرنس چیمبر جوړښت کې، د یخ اوبو جریان تنظیم شوی. د واحد کرسټال فرنس د پورتنۍ شافټ ټیټ پای د کریسټال راډ چک دی، کوم چې د پولی کرسټال راډ د بندولو لپاره کارول کیږي؛ د ښکته شافټ پورتنۍ پای د تخم کرسټال چک دی، کوم چې د تخم کرسټال بندولو لپاره کارول کیږي.
د تودوخې کویل ته د لوړې فریکونسۍ بریښنا رسول کیږي، او د پولی کریسټالین راډ کې د خټکي تنګ زون رامینځته کیږي چې د ټیټ پای څخه پیل کیږي. په ورته وخت کې، پورتنۍ او ښکته محورونه حرکت کوي او ښکته کیږي، ترڅو د خټکي زون په یو واحد کرسټال کې کرسټال شوی وي.
د زون مینځلو واحد کرسټال فرنس ګټې دا دي چې دا نه یوازې د چمتو شوي واحد کرسټال پاکوالي ته وده ورکولی شي ، بلکه د راډ ډوپینګ وده نوره یونیفورم هم رامینځته کوي ، او واحد کرسټال راډ د ډیری پروسو له لارې پاک کیدی شي.
د واحد کرسټال د خټکي زون زیانونه د پروسس لوړ لګښتونه او د چمتو شوي واحد کرسټال کوچني قطر دی. اوس مهال، د واحد کرسټال اعظمي قطر چې چمتو کیدی شي 200mm دی.
د زون د خټکي واحد کرسټال فرنس تجهیزاتو عمومي لوړوالی نسبتا لوړ دی، او د پورتنۍ او ښکته محورونو سټروک نسبتا اوږد دی، نو د اوږدې واحد کرسټال راډونه وده کولی شي.
3. د ویفر پروسس او تجهیزات
کرسټال راډ د سیلیکون سبسټریټ رامینځته کولو لپاره د یو لړ پروسو څخه تیریدو ته اړتیا لري چې د سیمیکمډکټر تولید اړتیاوې پوره کوي ، یعنی ویفر. د پروسس اساسي پروسه ده:
ټمبلینګ، پرې کول، ټوټه کول، د ویفر اینیلینګ، چیمفرینګ، پیس کول، پالش کول، پاکول او بسته بندي کول، او داسې نور.
3.1 د ویفر اینیلینګ
د پولی کریسټالین سیلیکون او زوکرالسکي سیلیکون جوړولو په پروسه کې ، واحد کرسټال سیلیکون اکسیجن لري. په یوه ټاکلې تودوخه کې، په واحد کرسټال سیلیکون کې اکسیجن به الکترونونه ورکړي، او اکسیجن به د اکسیجن ډونرانو ته بدل شي. دا الکترون به د سیلیکون ویفر کې د ناپاکۍ سره یوځای شي او د سیلیکون ویفر مقاومت اغیزه وکړي.
annealing فرنس: هغه فرنس ته اشاره کوي چې په فرنس کې د هایدروجن یا ارګون چاپیریال کې 1000-1200 ° C ته تودوخه لوړوي. د تودوخې او یخ ساتلو سره، د پالش شوي سیلیکون ویفر سطح ته نږدې اکسیجن بې ثباته کیږي او د هغې له سطحې څخه لیرې کیږي، د اکسیجن د اوریدو او پرت لامل کیږي.
د پروسس تجهیزات چې د سیلیکون ویفرونو په سطح کې مایکرو نیمګړتیاوې منحل کوي، د سیلیکون ویفرونو سطح ته نږدې د ناپاکۍ اندازه کموي، نیمګړتیاوې کموي، او د سیلیکون ویفرونو په سطحه نسبتا پاکه ساحه جوړوي.
د اینیلینګ فرنس د لوړې تودوخې له امله د لوړې تودوخې فرنس هم ویل کیږي. صنعت د سیلیکون ویفر اینیلینګ پروسې ګیټرینګ هم بولي.
د سیلیکون ویفر اینیلینګ فرنس په لاندې برخو ویشل شوی:
- افقی انیل کولو کوره؛
- عمودی annealing فرنس؛
- د چټک انیل کولو کوره.
د افقی انیلینګ فرنس او عمودی انیلینګ فرنس ترمینځ اصلي توپیر د عکس العمل چیمبر ترتیب دی.
د افقی annealing فرنس د عکس العمل چیمبر په افقی ډول جوړ شوی، او د سیلیکون ویفرونو یوه ډله په ورته وخت کې د انیل کولو لپاره د انیل کولو فرنس د عکس العمل چیمبر ته بار کیدی شي. د انیل کولو وخت معمولا له 20 څخه تر 30 دقیقو پورې وي ، مګر د عکس العمل خونه د تودوخې اوږد وخت ته اړتیا لري ترڅو د انیل کولو پروسې لخوا اړین تودوخې ته ورسیږي.
د عمودی انیلینګ فرنس پروسه هم د انیلینګ درملنې لپاره د انیلینګ فرنس د عکس العمل خونې ته په ورته وخت کې د سیلیکون ویفرونو یوه بسته بار کولو میتود غوره کوي. د عکس العمل چیمبر د عمودی جوړښت ترتیب لري، کوم چې د سیلیکون ویفرونو ته اجازه ورکوي چې په افقی حالت کې په کوارټز کښتۍ کې ځای پرځای شي.
په ورته وخت کې، ځکه چې د کوارټز کښتۍ کولی شي د عکس العمل په خونه کې په بشپړه توګه وګرځي، د عکس العمل خونې د انیل کولو تودوخې یونیفورم دی، په سیلیکون ویفر کې د تودوخې توزیع یونیفورم دی، او دا د غوره انیل کولو یونیفورم ځانګړتیاوې لري. په هرصورت، د عمودی انیل کولو فرنس د پروسې لګښت د افقی انیل کولو فرنس څخه لوړ دی.
د ګړندي انیل کولو فرنس د سیلیکون ویفر مستقیم تودوخې لپاره د هالوجن ټنګسټن څراغ کاروي ، کوم چې کولی شي د 1 څخه تر 250 ° C/s پراخه لړۍ کې ګړندي تودوخه یا یخ کول ترلاسه کړي. د تودوخې یا یخولو کچه د دودیز انیل کولو فرنس په پرتله ګړندۍ ده. دا یوازې څو ثانیې وخت نیسي ترڅو د عکس العمل خونه تودوخه له 1100 درجو څخه پورته تودوخه کړي.
—————————————————————————————————————————————————————————— ——
سیمیسیرا کولی شي چمتو کړيد ګرافیت برخې,نرم / سخت احساس,د سیلیکون کاربایډ برخې, د CVD سیلیکون کاربایډ برخې، اوSiC/TaC لیپت شوي برخېپه 30 ورځو کې د بشپړ سیمیکمډکټر پروسې سره.
که تاسو د پورته سیمیکمډکټر محصولاتو سره علاقه لرئ، مهرباني وکړئ په لومړي ځل له موږ سره اړیکه ونیسئ.
ټیلیفون: +86-13373889683
واټساپ: +86-15957878134
Email: sales01@semi-cera.com
د پوسټ وخت: اګست-26-2024