सिलिकॉन वेफर कैसे बनाएं

सिलिकॉन वेफर कैसे बनाएं

A वफ़रसिलिकॉन की एक परत लगभग 1 मिलीमीटर मोटी होती है, जिसकी सतह तकनीकी रूप से बेहद जटिल प्रक्रियाओं के कारण अत्यंत सपाट होती है। इसके उपयोग के आधार पर ही क्रिस्टल निर्माण की प्रक्रिया तय की जाती है। उदाहरण के लिए, चोक्राल्स्की प्रक्रिया में, बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन को पिघलाया जाता है और एक पेंसिल के बराबर पतली बीज क्रिस्टल को पिघले हुए सिलिकॉन में डुबोया जाता है। फिर बीज क्रिस्टल को घुमाया जाता है और धीरे-धीरे ऊपर की ओर खींचा जाता है। इससे एक भारी-भरकम मोनोक्रिस्टल बनता है। उच्च शुद्धता वाले डोपेंट की छोटी मात्रा मिलाकर मोनोक्रिस्टल के विद्युत गुणों को निर्धारित किया जा सकता है। क्रिस्टलों को ग्राहक की विशिष्टताओं के अनुसार डोप किया जाता है, फिर पॉलिश करके टुकड़ों में काटा जाता है। उत्पादन के कई अतिरिक्त चरणों के बाद, ग्राहक को विशेष पैकेजिंग में उसके निर्दिष्ट वेफर प्राप्त होते हैं, जिससे वह वेफर को तुरंत अपनी उत्पादन लाइन में उपयोग कर सकता है।

चोक्राल्स्की प्रक्रिया

आजकल, सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल का एक बड़ा हिस्सा चोक्रालस्की प्रक्रिया के अनुसार उगाया जाता है। इस प्रक्रिया में उच्च शुद्धता वाले पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन को एक अतिशुद्ध क्वार्ट्ज़ क्रूसिबल में पिघलाया जाता है और उसमें डोपेंट (आमतौर पर B, P, As, Sb) मिलाया जाता है। पिघले हुए सिलिकॉन में एक पतला, मोनोक्रिस्टलाइन सीड क्रिस्टल डुबोया जाता है। फिर इस पतले क्रिस्टल से एक बड़ा CZ क्रिस्टल विकसित होता है। पिघले हुए सिलिकॉन के तापमान और प्रवाह, क्रिस्टल और क्रूसिबल के घूर्णन, साथ ही क्रिस्टल को खींचने की गति का सटीक नियंत्रण अत्यंत उच्च गुणवत्ता वाले मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पिंड को प्राप्त करने में सहायक होता है।

फ्लोट ज़ोन विधि

फ्लोट ज़ोन विधि से निर्मित मोनोक्रिस्टल, आईजीबीटी जैसे पावर सेमीकंडक्टर घटकों में उपयोग के लिए आदर्श होते हैं। एक बेलनाकार बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन पिंड को एक प्रेरण कुंडल के ऊपर रखा जाता है। रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, छड़ के निचले भाग से सिलिकॉन को पिघलाने में मदद करता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, प्रेरण कुंडल में एक छोटे से छेद के माध्यम से सिलिकॉन के प्रवाह को नियंत्रित करता है और इसे नीचे स्थित मोनोक्रिस्टल पर स्थानांतरित करता है (फ्लोट ज़ोन विधि)। डोपिंग, आमतौर पर बी या पी के साथ, गैसीय पदार्थों को मिलाकर की जाती है।