HUR MAN GÖR EN KILISONWAFE
A rånär en ungefär 1 millimeter tjock kiselskiva som har en extremt plan yta tack vare procedurer som är tekniskt mycket krävande. Den efterföljande användningen avgör vilken kristallodlingsprocedur som ska användas. I Czochralski-processen smälts till exempel det polykristallina kislet och en blyertstunn ytkristall doppas i den smälta kislet. Ytkristallen roteras sedan och dras långsamt uppåt. Resultatet är en mycket tung koloss, en monokristall. Det är möjligt att välja monokristallens elektriska egenskaper genom att tillsätta små enheter av högrena dopämnen. Kristallerna dopas i enlighet med kundens specifikationer och poleras sedan och skärs i skivor. Efter olika ytterligare produktionssteg får kunden sina specificerade wafers i specialförpackningar, vilket gör att kunden kan använda wafern omedelbart i sin produktionslinje.
CZOCHRALSKI-PROCESSEN
Idag odlas en stor del av kiselmonokristallerna enligt Czochralski-processen, vilket innebär att polykristallint högrent kisel smälts i en hyperren kvartsdegel och dopmedlet (vanligtvis B, P, As, Sb) tillsätts. En tunn, monokristallin ympkristall doppas i den smälta kiseln. En stor CZ-kristall utvecklas sedan från denna tunna kristall. Noggrann reglering av den smälta kiselns temperatur och flöde, kristallens och degelns rotation, samt kristallens draghastighet resulterar i en extremt högkvalitativ monokristallin kiseltacka.
FLYTZONSMETOD
Monokristaller tillverkade enligt flytzonsmetoden är idealiska för användning i krafthalvledarkomponenter, såsom IGBT:er. En cylindrisk polykristallin kiselgöt är monterad över en induktionsspole. Ett radiofrekvent elektromagnetiskt fält hjälper till att smälta kisel från den nedre delen av stången. Det elektromagnetiska fältet reglerar kiselflödet genom ett litet hål i induktionsspolen och ner på monokristallen som ligger nedanför (flytzonsmetoden). Dopningen, vanligtvis med B eller P, uppnås genom att tillsätta gasformiga ämnen.
Publiceringstid: 7 juni 2021