સિલિકોન વેફર કેવી રીતે બનાવવું

સિલિકોન વેફર કેવી રીતે બનાવવું

A વેફરઆ સિલિકોનનો એક ટુકડો છે જે લગભગ 1 મિલીમીટર જાડા છે અને તેની સપાટી અત્યંત સપાટ છે કારણ કે તકનીકી રીતે ખૂબ જ મુશ્કેલ પ્રક્રિયાઓનો આભાર. અનુગામી ઉપયોગ નક્કી કરે છે કે કઈ સ્ફટિક વૃદ્ધિ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, ઝોક્રાલ્સ્કી પ્રક્રિયામાં, પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ઓગાળવામાં આવે છે અને પેન્સિલ-પાતળા બીજ સ્ફટિકને પીગળેલા સિલિકોનમાં ડુબાડવામાં આવે છે. પછી બીજ સ્ફટિકને ફેરવવામાં આવે છે અને ધીમે ધીમે ઉપર તરફ ખેંચવામાં આવે છે. ખૂબ જ ભારે કોલોસસ, એક મોનોક્રિસ્ટલ, પરિણામ આપે છે. ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ડોપન્ટના નાના એકમો ઉમેરીને મોનોક્રિસ્ટલની વિદ્યુત લાક્ષણિકતાઓ પસંદ કરવી શક્ય છે. સ્ફટિકોને ગ્રાહકના સ્પષ્ટીકરણો અનુસાર ડોપ કરવામાં આવે છે અને પછી પોલિશ કરીને ટુકડાઓમાં કાપવામાં આવે છે. વિવિધ વધારાના ઉત્પાદન પગલાં પછી, ગ્રાહકને તેના ઉલ્લેખિત વેફર્સ ખાસ પેકેજિંગમાં પ્રાપ્ત થાય છે, જે ગ્રાહકને તેની ઉત્પાદન લાઇનમાં તરત જ વેફરનો ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ઝોક્રાલ્સ્કી પ્રક્રિયા

આજે, સિલિકોન મોનોક્રિસ્ટલ્સનો મોટો ભાગ ઝોક્રાલ્સ્કી પ્રક્રિયા અનુસાર ઉગાડવામાં આવે છે, જેમાં હાઇપરપ્યુર ક્વાર્ટઝ ક્રુસિબલમાં પોલીક્રિસ્ટલાઇન હાઇ-પ્યુરિટી સિલિકોન પીગળવું અને ડોપન્ટ (સામાન્ય રીતે B, P, As, Sb) ઉમેરવાનો સમાવેશ થાય છે. એક પાતળો, મોનોક્રિસ્ટલાઇન બીજ સ્ફટિક પીગળેલા સિલિકોનમાં ડૂબકી લગાવવામાં આવે છે. ત્યારબાદ આ પાતળા સ્ફટિકમાંથી એક મોટો CZ સ્ફટિક વિકસે છે. પીગળેલા સિલિકોન તાપમાન અને પ્રવાહ, સ્ફટિક અને ક્રુસિબલ પરિભ્રમણ, તેમજ સ્ફટિક ખેંચવાની ગતિનું ચોક્કસ નિયમન અત્યંત ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા મોનોક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ઇન્ગોટમાં પરિણમે છે.

ફ્લોટ ઝોન પદ્ધતિ

ફ્લોટ ઝોન પદ્ધતિ અનુસાર ઉત્પાદિત મોનોક્રિસ્ટલ્સ IGBT જેવા પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઘટકોમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ છે. એક નળાકાર પોલીક્રિસ્ટલાઇન સિલિકોન ઇન્ગોટ ઇન્ડક્શન કોઇલ પર માઉન્ટ થયેલ છે. રેડિયો ફ્રીક્વન્સી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર સળિયાના નીચેના ભાગમાંથી સિલિકોનને ઓગાળવામાં મદદ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર ઇન્ડક્શન કોઇલમાં નાના છિદ્ર દ્વારા અને નીચે આવેલા મોનોક્રિસ્ટલ પર સિલિકોન પ્રવાહને નિયંત્રિત કરે છે (ફ્લોટ ઝોન પદ્ધતિ). ડોપિંગ, સામાન્ય રીતે B અથવા P સાથે, વાયુયુક્ત પદાર્થો ઉમેરીને પ્રાપ્ત થાય છે.