CÓMO FABRICAR UNA OBLEA DE SILICIO

CÓMO FABRICAR UNA OBLEA DE SILICIO

A obleaSe trata de una lámina de silicio de aproximadamente 1 milímetro de espesor con una superficie extremadamente plana gracias a procedimientos técnicamente muy exigentes. El uso posterior determina el procedimiento de crecimiento de cristales que se debe emplear. En el proceso Czochralski, por ejemplo, el silicio policristalino se funde y se sumerge en él un cristal semilla del grosor de un lápiz. A continuación, el cristal semilla se hace girar y se extrae lentamente hacia arriba. El resultado es un monocristal muy pesado. Es posible seleccionar las características eléctricas del monocristal añadiendo pequeñas cantidades de dopantes de alta pureza. Los cristales se dopan según las especificaciones del cliente y, posteriormente, se pulen y se cortan en láminas. Tras varios pasos de producción adicionales, el cliente recibe las obleas especificadas en un embalaje especial, lo que le permite utilizarlas inmediatamente en su línea de producción.

PROCESO DE CZOCHRALSKI

Actualmente, gran parte de los monocristales de silicio se cultivan mediante el proceso Czochralski, que consiste en fundir silicio policristalino de alta pureza en un crisol de cuarzo ultrapuro y añadir el dopante (generalmente B, P, As o Sb). Un cristal semilla monocristalino delgado se sumerge en el silicio fundido. A partir de este cristal delgado, se desarrolla un gran cristal CZ. La regulación precisa de la temperatura y el flujo del silicio fundido, la rotación del cristal y del crisol, así como la velocidad de extracción del cristal, da como resultado un lingote de silicio monocristalino de altísima calidad.

MÉTODO DE ZONA FLOTANTE

Los monocristales fabricados mediante el método de zona flotante son ideales para su uso en componentes semiconductores de potencia, como los IGBT. Un lingote cilíndrico de silicio policristalino se coloca sobre una bobina de inducción. Un campo electromagnético de radiofrecuencia ayuda a fundir el silicio desde la parte inferior del lingote. El campo electromagnético regula el flujo de silicio a través de un pequeño orificio en la bobina de inducción hacia el monocristal que se encuentra debajo (método de zona flotante). El dopaje, generalmente con boro o fósforo, se logra mediante la adición de sustancias gaseosas.