실리콘 웨이퍼 만드는 방법

실리콘 웨이퍼 만드는 방법

A 웨이퍼웨이퍼는 기술적으로 매우 까다로운 공정을 통해 극도로 평평한 표면을 가진 두께 약 1mm의 실리콘 조각입니다. 웨이퍼의 용도에 따라 결정 성장 공정이 결정됩니다. 예를 들어, 초크랄스키 공정에서는 다결정 실리콘을 녹인 후 연필심처럼 가는 종자 결정을 녹은 실리콘에 담급니다. 그런 다음 종자 결정을 회전시키면서 천천히 위로 끌어올립니다. 그러면 매우 무거운 단결정이 생성됩니다. 고순도 도펀트를 소량 첨가하여 단결정의 전기적 특성을 선택할 수 있습니다. 결정은 고객 사양에 따라 도핑된 후 연마 및 절단되어 슬라이스 형태로 만들어집니다. 여러 추가 생산 공정을 거쳐 고객은 특수 포장된 맞춤형 웨이퍼를 받게 되며, 이를 통해 생산 라인에 즉시 사용할 수 있습니다.

초크랄스키 프로세스

오늘날 실리콘 단결정의 상당 부분은 초크랄스키 공정에 따라 성장됩니다. 이 공정은 고순도 석영 도가니에서 고순도 다결정 실리콘을 녹이고 도펀트(일반적으로 B, P, As, Sb)를 첨가하는 과정을 포함합니다. 얇은 단결정 종자 결정을 용융된 실리콘에 담그면 이 얇은 결정으로부터 큰 초크랄스키 결정이 형성됩니다. 용융 실리콘의 온도와 흐름, 결정과 도가니의 회전, 그리고 결정 인출 속도를 정밀하게 조절함으로써 매우 높은 품질의 단결정 실리콘 잉곳을 얻을 수 있습니다.

플로트존 방식

플로트존법으로 제조된 단결정은 IGBT와 같은 전력 반도체 부품에 사용하기에 이상적입니다. 원통형 다결정 실리콘 잉곳을 유도 코일 위에 장착합니다. 무선 주파수 전자기장이 잉곳 하단의 실리콘을 녹이는 데 도움을 줍니다. 전자기장은 유도 코일의 작은 구멍을 통해 실리콘이 아래쪽 단결정 위로 흐르도록 조절합니다(플로트존법). 일반적으로 붕소(B) 또는 인(P)으로 도핑은 기체 물질을 첨가하여 이루어집니다.