सिलिकॉन वेफर कसे बनवायचे

सिलिकॉन वेफर कसे बनवायचे

A वेफरहा सुमारे १ मिलिमीटर जाडीचा सिलिकॉनचा एक तुकडा असतो, ज्याचा पृष्ठभाग तांत्रिकदृष्ट्या अत्यंत आव्हानात्मक प्रक्रियांमुळे अत्यंत सपाट असतो. त्याच्या पुढील वापरावरून कोणती स्फटिक वाढवण्याची प्रक्रिया वापरावी हे ठरवले जाते. उदाहरणार्थ, झोक्रालस्की प्रक्रियेमध्ये, पॉलिक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वितळवले जाते आणि पेन्सिलच्या जाडीचा एक सीड क्रिस्टल वितळलेल्या सिलिकॉनमध्ये बुडवला जातो. त्यानंतर सीड क्रिस्टल फिरवला जातो आणि हळूहळू वर खेचला जातो. यातून एक प्रचंड, जड वस्तू, म्हणजेच मोनोक्रिस्टल, तयार होते. उच्च-शुद्धतेच्या डोपंट्सचे लहान कण टाकून मोनोक्रिस्टलची विद्युत वैशिष्ट्ये निवडणे शक्य असते. ग्राहकाच्या वैशिष्ट्यांनुसार स्फटिकांमध्ये डोपिंग केले जाते आणि नंतर त्यांना पॉलिश करून तुकड्यांमध्ये कापले जाते. उत्पादनाच्या विविध अतिरिक्त टप्प्यांनंतर, ग्राहकाला त्याचे निर्दिष्ट वेफर्स विशेष पॅकेजिंगमध्ये मिळतात, ज्यामुळे ग्राहकाला ते वेफर आपल्या उत्पादन लाइनमध्ये त्वरित वापरता येतात.

झोच्राल्स्की प्रक्रिया

आज, सिलिकॉन मोनोक्रिस्टल्सचा मोठा भाग झोक्रालस्की प्रक्रियेनुसार तयार केला जातो. या प्रक्रियेमध्ये, पॉलीक्रिस्टलाइन उच्च-शुद्ध सिलिकॉन एका अतिशुद्ध क्वार्ट्झ क्रुसिबलमध्ये वितळवून त्यात डोपंट (सहसा B, P, As, Sb) मिसळले जाते. एक पातळ, मोनोक्रिस्टलाइन सीड क्रिस्टल वितळलेल्या सिलिकॉनमध्ये बुडवला जातो. त्यानंतर या पातळ क्रिस्टलपासून एक मोठा CZ क्रिस्टल तयार होतो. वितळलेल्या सिलिकॉनचे तापमान आणि प्रवाह, क्रिस्टल आणि क्रुसिबलचे फिरणे, तसेच क्रिस्टल खेचण्याचा वेग यांचे अचूक नियंत्रण केल्यामुळे अत्यंत उच्च दर्जाचा मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन इंगॉट तयार होतो.

फ्लोट झोन पद्धत

फ्लोट झोन पद्धतीनुसार तयार केलेले मोनोक्रिस्टल्स, आयजीबीटी (IGBTs) सारख्या पॉवर सेमीकंडक्टर घटकांमध्ये वापरण्यासाठी आदर्श आहेत. एक दंडगोलाकार पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन इंगॉट इंडक्शन कॉइलवर बसवला जातो. रेडिओ फ्रिक्वेन्सी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक क्षेत्र रॉडच्या खालच्या भागातून सिलिकॉन वितळण्यास मदत करते. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक क्षेत्र इंडक्शन कॉइलमधील एका लहान छिद्रातून आणि खाली असलेल्या मोनोक्रिस्टलवर सिलिकॉनच्या प्रवाहाचे नियमन करते (फ्लोट झोन पद्धत). सामान्यतः B किंवा P वापरून, वायुरूप पदार्थ टाकून डोपिंग केले जाते.