COME REALIZZARE UN WAFER DI SILICIO
A waferSi tratta di una fetta di silicio di circa 1 millimetro di spessore, caratterizzata da una superficie estremamente piana grazie a procedure tecnicamente molto complesse. L'utilizzo successivo determina quale procedura di crescita cristallina debba essere impiegata. Nel processo Czochralski, ad esempio, il silicio policristallino viene fuso e un cristallo seme sottilissimo viene immerso nel silicio fuso. Il cristallo seme viene quindi ruotato e lentamente sollevato. Si ottiene così un colosso molto pesante, un monocristallo. È possibile selezionare le caratteristiche elettriche del monocristallo aggiungendo piccole quantità di droganti ad elevata purezza. I cristalli vengono drogati secondo le specifiche del cliente, quindi lucidati e tagliati in fette. Dopo diverse fasi di produzione aggiuntive, il cliente riceve i wafer specificati in un imballaggio speciale, che gli consente di utilizzare immediatamente il wafer nella propria linea di produzione.
PROCESSO CZOCHRALSKI
Oggi, gran parte dei monocristalli di silicio viene prodotta secondo il processo Czochralski, che prevede la fusione di silicio policristallino ad elevata purezza in un crogiolo di quarzo ultrapuro e l'aggiunta del drogante (solitamente B, P, As, Sb). Un sottile cristallo seme monocristallino viene immerso nel silicio fuso. Da questo sottile cristallo si sviluppa quindi un grande cristallo Czochralski. 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, consente di ottenere un lingotto di silicio monocristallino di altissima qualità.
METODO DELLA ZONA DI GALLEGGIAMENTO
I monocristalli prodotti con il metodo della zona flottante sono ideali per l'impiego in componenti semiconduttori di potenza, come gli IGBT. Un lingotto cilindrico di silicio policristallino viene montato sopra una bobina di induzione. Un campo elettromagnetico a radiofrequenza contribuisce a fondere il silicio dalla parte inferiore della barra. Il campo elettromagnetico regola il flusso del silicio attraverso un piccolo foro nella bobina di induzione e sul monocristallo sottostante (metodo della zona flottante). Il drogaggio, solitamente con B o P, viene effettuato mediante l'aggiunta di sostanze gassose.
Data di pubblicazione: 7 giugno 2021