HVORDAN LAGE EN SILISIUMSKJERN

HVORDAN LAGE EN SILISIUMSKJERN

A kjekser en skive silisium som er omtrent 1 millimeter tykk og har en ekstremt flat overflate takket være prosedyrer som er teknisk svært krevende. Den påfølgende bruken avgjør hvilken krystalldyrkingsprosedyre som skal brukes. I Czochralski-prosessen smeltes for eksempel det polykrystallinske silisiumet og en blyanttynn kimkrystall dyppes i det smeltede silisiumet. Kimkrystallen roteres deretter og trekkes sakte oppover. Resultatet er en veldig tung koloss, en monokrystall. Det er mulig å velge monokrystallens elektriske egenskaper ved å tilsette små enheter av høyrene dopanter. Krystallene dopes i samsvar med kundens spesifikasjoner og poleres deretter og kuttes i skiver. Etter diverse tilleggsproduksjonstrinn mottar kunden sine spesifiserte wafere i spesialemballasje, som lar kunden bruke waferen umiddelbart i produksjonslinjen.

CZOCHRALSKI-PROSESSEN

I dag dyrkes en stor del av silisiummonokrystallene i henhold til Czochralski-prosessen, som innebærer smelting av polykrystallinsk høyrens silisium i en hyperren kvartsdigel og tilsetning av dopant (vanligvis B, P, As, Sb). En tynn, monokrystallinsk kimkrystall dyppes i det smeltede silisiumet. En stor CZ-krystall utvikles deretter fra denne tynne krystallen. Presis regulering av temperaturen og strømningen av det smeltede silisiumet, krystallens og digelens rotasjon, samt krystallens trekkhastighet resulterer i en monokrystallinsk silisiumbarre av ekstremt høy kvalitet.

FLYTSONE-METODEN

Monokrystaller produsert i henhold til flytesonemetoden er ideelle for bruk i krafthalvlederkomponenter, som IGBT-er. En sylindrisk polykrystallinsk silisiumbarre er montert over en induksjonsspole. Et radiofrekvent elektromagnetisk felt hjelper til med å smelte silisiumet fra den nedre delen av stangen. Det elektromagnetiske feltet regulerer silisiumstrømmen gjennom et lite hull i induksjonsspolen og over på monokrystallen som ligger under (flytesonemetoden). Dopingen, vanligvis med B eller P, oppnås ved å tilsette gassformige stoffer.