Czochralski विधि

वेफर्सक्रिस्टल रडहरूबाट काटिएका हुन्छन्, जुन पोलिक्रिस्टलाइन र शुद्ध अनडप गरिएको आन्तरिक सामग्रीबाट उत्पादन गरिन्छ। पग्लने र पुन: क्रिस्टलाइजेशन मार्फत पोलीक्रिस्टलाइन सामग्रीलाई एकल क्रिस्टलमा रूपान्तरण गर्ने प्रक्रियालाई क्रिस्टल वृद्धि भनिन्छ। हाल, यस प्रक्रियाको लागि दुई मुख्य विधिहरू प्रयोग गरिन्छ: Czochralski विधि र क्षेत्र पिघलाउने विधि। यी मध्ये, Czochralski विधि (प्रायः CZ विधि भनेर चिनिन्छ) पग्लिएको एकल क्रिस्टलहरू बढ्नको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण छ। वास्तवमा, 85% भन्दा बढी एकल क्रिस्टल सिलिकन Czochralski विधि प्रयोग गरेर उत्पादन गरिन्छ।

Czochralski विधिले उच्च शुद्धता पोलिक्रिस्टलाइन सिलिकन सामग्रीलाई उच्च भ्याकुम वा अक्रिय ग्यास वायुमण्डल अन्तर्गत तरल अवस्थामा तताउने र पग्लने समावेश गर्दछ, त्यसपछि एकल क्रिस्टल सिलिकन बनाउनको लागि पुन: स्थापना हुन्छ। यस प्रक्रियाको लागि आवश्यक उपकरणहरूमा Czochralski एकल क्रिस्टल फर्नेस समावेश छ, जसमा फर्नेस बडी, मेकानिकल प्रसारण प्रणाली, तापमान नियन्त्रण प्रणाली, र ग्यास प्रसारण प्रणाली समावेश छ। फर्नेसको डिजाइनले समान तापक्रम वितरण र प्रभावकारी गर्मी अपव्यय सुनिश्चित गर्दछ। मेकानिकल ट्रान्समिशन प्रणालीले क्रुसिबल र सीड क्रिस्टलको आवागमनलाई व्यवस्थित गर्दछ, जबकि तताउने प्रणालीले उच्च-फ्रिक्वेन्सी कुण्डल वा प्रतिरोधी हीटरको प्रयोग गरेर पोलिसिलिकनलाई पगाल्छ। ग्यास ट्रान्समिसन प्रणाली 5 टोर भन्दा कम आवश्यक भ्याकुम स्तर र कम्तिमा 99.9999% को एक अक्रिय ग्यास शुद्धता संग, सिलिकन समाधान को अक्सिडेशन रोक्न को लागी एक भ्याकुम सिर्जना गर्न र अक्रिय ग्यास संग च्याम्बर भर्न जिम्मेवार छ।

क्रिस्टल रडको शुद्धता महत्त्वपूर्ण छ, किनकि यसले परिणामकारी वेफरको गुणस्तरलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा असर गर्छ। त्यसकारण, एकल क्रिस्टलको वृद्धिको समयमा उच्च शुद्धता कायम राख्न आवश्यक छ।

क्रिस्टल बृद्धिमा सिलिकन इन्गटहरू खेती गर्नको लागि शुरुवाती बीज क्रिस्टलको रूपमा एक विशिष्ट क्रिस्टल अभिमुखीकरणको साथ एकल क्रिस्टल सिलिकन प्रयोग समावेश हुन्छ। परिणामस्वरूप सिलिकन इन्गटले बीउ क्रिस्टलको संरचनात्मक विशेषताहरू (क्रिस्टल अभिविन्यास) "सम्पर्क" गर्नेछ। पग्लिएको सिलिकनले बीज क्रिस्टलको क्रिस्टल संरचनालाई सही रूपमा पछ्याउँछ र बिस्तारै ठूलो एकल क्रिस्टल सिलिकन इन्गटमा विस्तार हुन्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्न, पग्लिएको सिलिकन र एकल क्रिस्टल सिलिकन बीज क्रिस्टलहरू बीचको सम्पर्क इन्टरफेसमा सर्तहरू कडा रूपमा नियन्त्रण गर्नुपर्छ। यो प्रक्रिया एक Czochralski (CZ) एकल क्रिस्टल वृद्धि भट्टी द्वारा सुविधा छ।

CZ विधि मार्फत एकल क्रिस्टल सिलिकन बढाउने मुख्य चरणहरू निम्नानुसार छन्:

तयारी चरण:

1. उच्च-शुद्धता पोलीक्रिस्टलाइन सिलिकनबाट सुरु गर्नुहोस्, त्यसपछि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड र नाइट्रिक एसिडको मिश्रित घोल प्रयोग गरेर यसलाई कुच्नुहोस् र सफा गर्नुहोस्।

2. बीउ क्रिस्टललाई पालिस गर्नुहोस्, सुनिश्चित गर्नुहोस् कि यसको अभिमुखीकरण एकल क्रिस्टल सिलिकनको इच्छित वृद्धि दिशासँग मेल खान्छ र यो दोषमुक्त छ। कुनै पनि त्रुटिहरू बढ्दो क्रिस्टल द्वारा "विरासतमा" हुनेछ।

3. बढ्दो क्रिस्टलको चालकता प्रकार (कि त N-प्रकार वा P-प्रकार) नियन्त्रण गर्न क्रुसिबलमा थपिने अशुद्धताहरू चयन गर्नुहोस्।

4. सबै सफा गरिएका सामग्रीहरूलाई उच्च-शुद्धताको डियोनाइज्ड पानीले तटस्थ नभएसम्म कुल्ला गर्नुहोस्, त्यसपछि तिनीहरूलाई सुकाउनुहोस्।

भट्टी लोड गर्दै:

1. कुचिएको पोलिसिलिकनलाई क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा राख्नुहोस्, बीउ क्रिस्टल सुरक्षित गर्नुहोस्, यसलाई छोप्नुहोस्, भट्टी खाली गर्नुहोस्, र यसलाई निष्क्रिय ग्यासले भर्नुहोस्।

तताउने र पग्लने Polysilicon:

1. निष्क्रिय ग्यास भरेपछि, क्रुसिबलमा पोलिसिलिकनलाई तताउनुहोस् र पिघाउनुहोस्, सामान्यतया लगभग 1420 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा।

बढ्दो चरण:

1. यस चरणलाई "बीउ रोपण" भनिन्छ। तापक्रमलाई 1420 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम गर्नुहोस् ताकि बीज क्रिस्टल तरल सतह भन्दा केही मिलिमिटर माथि राखियोस्।

2. पग्लिएको सिलिकन र बीज क्रिस्टलको बीचमा थर्मल सन्तुलन प्राप्त गर्न लगभग 2-3 मिनेटको लागि बीउ क्रिस्टललाई पहिले नै तताउनुहोस्।

3. पूर्व तताइसकेपछि, बीज क्रिस्टललाई पग्लिएको सिलिकन सतहको सम्पर्कमा ल्याउनुहोस्।

नेकिङ स्टेज:

1. बीज क्रिस्टल घुम्न थालेपछि बिस्तारै तापक्रम बढाउनुहोस् र बिस्तारै माथि तानिन्छ, लगभग 0.5 देखि 0.7 सेन्टीमिटर व्यासको सानो एकल क्रिस्टल बनाउँछ, प्रारम्भिक बीउ क्रिस्टल भन्दा सानो।

2. यस घाँटीको चरणमा प्राथमिक लक्ष्य भनेको बीउ क्रिस्टलमा रहेका कुनै पनि दोषहरू र बिउ रोप्ने प्रक्रियामा तापक्रमको उतारचढावबाट उत्पन्न हुन सक्ने कुनै पनि नयाँ दोषहरू हटाउनु हो। यद्यपि यस चरणमा तान्ने गति तुलनात्मक रूपमा छिटो छ, यो अत्यधिक छिटो सञ्चालनबाट बच्नको लागि उपयुक्त सीमा भित्र राख्नुपर्छ।

काँध लगाउने अवस्था:

1. नेकिङ पूरा भएपछि, तान्ने गति घटाउनुहोस् र क्रिस्टललाई बिस्तारै आवश्यक व्यास प्राप्त गर्न अनुमति दिन तापमान घटाउनुहोस्।

2. यो शोल्डरिङ प्रक्रियाको समयमा तापमान र तान्ने गतिको सावधानीपूर्वक नियन्त्रण समान र स्थिर क्रिस्टल वृद्धि सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ।

समान व्यास वृद्धि चरण:

1. काँधमा राख्ने प्रक्रिया पूरा हुने क्रममा, व्यासमा समान वृद्धि सुनिश्चित गर्न बिस्तारै तापक्रम बढाउनुहोस् र स्थिर गर्नुहोस्।

2. यस चरणलाई एकल क्रिस्टलको एकरूपता र स्थिरताको ग्यारेन्टी गर्नको लागि तान्ने गति र तापमानको कडा नियन्त्रण आवश्यक छ।

अन्तिम चरण:

1. एकल क्रिस्टलको बृद्धि पूरा हुने क्रममा, तापक्रमलाई मध्यम रूपमा बढाउनुहोस् र क्रिस्टल रडको व्यासलाई बिन्दुमा बिस्तारै ट्याप गर्नको लागि तान्ने दरलाई गति दिनुहोस्।

2. यो टेपरिङले क्रिस्टल रड पग्लिएको अवस्थाबाट बाहिर निस्कँदा अचानक तापक्रम घट्दा उत्पन्न हुन सक्ने दोषहरू रोक्न मद्दत गर्छ, जसले गर्दा क्रिस्टलको समग्र उच्च गुणस्तर सुनिश्चित हुन्छ।

एकल क्रिस्टलको सीधा तान पूरा भएपछि, वेफरको कच्चा माल क्रिस्टल रड प्राप्त हुन्छ। क्रिस्टल रड काटेर, सबैभन्दा मौलिक वेफर प्राप्त हुन्छ। यद्यपि, यस समयमा वेफर प्रत्यक्ष रूपमा प्रयोग गर्न सकिँदैन। प्रयोगयोग्य वेफरहरू प्राप्त गर्नको लागि, केही जटिल पछिका अपरेसनहरू जस्तै पालिस गर्ने, सफा गर्ने, पातलो फिलिम डिपोजिसन, एनिलिङ, आदि आवश्यक हुन्छ।

Semicorex उच्च गुणस्तर प्रदान गर्दछअर्धचालक वेफर्स। यदि तपाइँसँग कुनै सोधपुछ छ वा थप विवरणहरू चाहिन्छ भने, कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्।

सम्पर्क फोन # +86-13567891907

इमेल: sales@semicorex.com