COME REALIZZARE UN WAFER DI SILICIO

COME REALIZZARE UN WAFER DI SILICIO

A waferUn monocristallo è una fetta di silicio spessa circa 1 millimetro, con una superficie estremamente piatta grazie a procedure tecnicamente molto complesse. L'utilizzo successivo determina quale procedura di crescita dei cristalli debba essere impiegata. Nel processo Czochralski, ad esempio, il silicio policristallino viene fuso e un cristallo-seme sottile come una matita viene immerso nel silicio fuso. Il cristallo-seme viene quindi ruotato e lentamente tirato verso l'alto. Si ottiene un colosso molto pesante, un monocristallo. È possibile selezionare le caratteristiche elettriche del monocristallo aggiungendo piccole unità di droganti ad alta purezza. I cristalli vengono drogati secondo le specifiche del cliente, quindi lucidati e tagliati a fette. Dopo diverse fasi di produzione aggiuntive, il cliente riceve i wafer specificati in un imballaggio speciale, che gli consente di utilizzare il wafer immediatamente nella sua linea di produzione.

PROCESSO CZOCHRALSKI

Oggi, gran parte dei monocristalli di silicio viene coltivata secondo il processo Czochralski, che prevede la fusione di silicio policristallino ad alta purezza in un crogiolo di quarzo iperpuro e l'aggiunta del drogante (solitamente B, P, As, Sb). Un sottile cristallo seme monocristallino viene immerso nel silicio fuso. Da questo cristallo sottile si sviluppa quindi un grande cristallo di CZ. La regolazione precisa della temperatura e del flusso del silicio fuso, della rotazione del cristallo e del crogiolo, nonché della velocità di estrazione del cristallo, si traduce in un lingotto di silicio monocristallino di altissima qualità.

METODO DELLA ZONA GALLEGGIANTE

I monocristalli realizzati secondo il metodo della zona flottante sono ideali per l'impiego in componenti semiconduttori di potenza, come gli IGBT. Un lingotto cilindrico di silicio policristallino è montato su una bobina di induzione. Un campo elettromagnetico a radiofrequenza favorisce la fusione del silicio dalla parte inferiore dell'asta. Il campo elettromagnetico regola il flusso di silicio attraverso un piccolo foro nella bobina di induzione e sul monocristallo sottostante (metodo della zona flottante). Il drogaggio, solitamente con B o P, si ottiene aggiungendo sostanze gassose.