SÅDAN LAVER DU EN SILICIUMVAFER

SÅDAN LAVER DU EN SILICIUMVAFER

A vaffeler en skive silicium, der er cirka 1 millimeter tyk, og som har en ekstremt flad overflade takket være procedurer, der er teknisk meget krævende. Den efterfølgende anvendelse bestemmer, hvilken krystaldyrkningsprocedure der skal anvendes. I Czochralski-processen smeltes det polykrystallinske silicium for eksempel, og en blyantstynd podekrystal dyppes i det smeltede silicium. Podekrystallen roteres derefter og trækkes langsomt opad. Resultatet er en meget tung kolos, en monokrystal. Det er muligt at vælge monokrystallens elektriske egenskaber ved at tilsætte små enheder af højrente dopanter. Krystallerne doteres i overensstemmelse med kundens specifikationer og poleres derefter og skæres i skiver. Efter forskellige yderligere produktionstrin modtager kunden sine specificerede wafere i en speciel emballage, som giver kunden mulighed for at bruge waferen med det samme i sin produktionslinje.

CZOCHRALSKI-PROCESSEN

I dag dyrkes en stor del af siliciummonokrystallerne efter Czochralski-processen, som involverer smeltning af polykrystallinsk højrent silicium i en hyperren kvartsdigel og tilsætning af dopantet (normalt B, P, As, Sb). En tynd, monokrystallinsk podekrystal dyppes i det smeltede silicium. En stor CZ-krystal udvikles derefter fra denne tynde krystal. Præcis regulering af det smeltede siliciums temperatur og strømning, krystallens og diglens rotation samt krystallens trækhastighed resulterer i en monokrystallinsk siliciumbarre af ekstremt høj kvalitet.

FLOAT ZONE-METODEN

Monokrystaller fremstillet efter float zone-metoden er ideelle til brug i effekthalvlederkomponenter, såsom IGBT'er. En cylindrisk polykrystallinsk siliciumbarre er monteret over en induktionsspole. Et radiofrekvent elektromagnetisk felt hjælper med at smelte siliciummet fra den nederste del af stangen. Det elektromagnetiske felt regulerer siliciumstrømmen gennem et lille hul i induktionsspolen og ned på den monokrystal, der ligger nedenunder (float zone-metoden). Doperingen, normalt med B eller P, opnås ved at tilsætte gasformige stoffer.