सिलिकॉन वेफर कैसे बनाएं

सिलिकॉन वेफर कैसे बनाएं

A वफ़रयह सिलिकॉन का एक टुकड़ा है जो लगभग 1 मिलीमीटर मोटा होता है और इसकी सतह बहुत समतल होती है, क्योंकि इसमें तकनीकी रूप से बहुत ज़्यादा मांग वाली प्रक्रियाएँ होती हैं। इसके बाद के उपयोग से यह निर्धारित होता है कि क्रिस्टल उगाने की कौन सी प्रक्रिया अपनाई जानी चाहिए। उदाहरण के लिए, Czochralski प्रक्रिया में, पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन को पिघलाया जाता है और एक पेंसिल-पतले 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। एक बहुत भारी कोलोसस, एक मोनोक्रिस्टल, परिणामित होता है। उच्च शुद्धता वाले डोपेंट की छोटी इकाइयों को जोड़कर मोनोक्रिस्टल की विद्युत विशेषताओं का चयन करना संभव है। क्रिस्टल को ग्राहक के विनिर्देशों के अनुसार डोप किया जाता है और फिर पॉलिश करके स्लाइस में काटा जाता है। विभिन्न अतिरिक्त उत्पादन चरणों के बाद, ग्राहक को विशेष पैकेजिंग में उसके निर्दिष्ट वेफ़र प्राप्त होते हैं, जो ग्राहक को अपनी उत्पादन लाइन में तुरंत वेफ़र का उपयोग करने की अनुमति देता है।

ज़ोच्राल्स्की प्रक्रिया

आज, सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल का एक बड़ा हिस्सा Czochralski प्रक्रिया के अनुसार उगाया जाता है, जिसमें एक हाइपरप्योर क्वार्ट्ज क्रूसिबल में पॉलीक्रिस्टलाइन उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन को पिघलाना और डोपेंट (आमतौर पर B, P, As, Sb) मिलाना शामिल है। एक पतला, मोनोक्रिस्टलाइन बीज क्रिस्टल पिघले हुए सिलिकॉन में 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 रोटेशन, साथ ही क्रिस्टल खींचने की गति के सटीक विनियमन के परिणामस्वरूप एक अत्यंत उच्च गुणवत्ता वाला मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पिंड बनता है।

फ्लोट ज़ोन विधि

फ्लोट ज़ोन विधि के अनुसार निर्मित मोनोक्रिस्टल IGBT जैसे पावर सेमीकंडक्टर घटकों में उपयोग के लिए आदर्श हैं। एक बेलनाकार पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पिंड एक इंडक्शन कॉइल पर चढ़ा हुआ है। एक रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र रॉड के निचले हिस्से से सिलिकॉन को पिघलाने में मदद करता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इंडक्शन कॉइल में एक छोटे से छेद के माध्यम से सिलिकॉन प्रवाह को नियंत्रित करता है और नीचे स्थित मोनोक्रिस्टल पर (फ्लोट ज़ोन विधि)। डोपिंग, आमतौर पर बी या पी के साथ, गैसीय पदार्थों को जोड़कर प्राप्त की जाती है।