วิธีทำเวเฟอร์ซิลิคอน

วิธีทำเวเฟอร์ซิลิคอน

A เวเฟอร์เป็นแผ่นซิลิคอนที่มีความหนาประมาณ 1 มิลลิเมตรซึ่งมีพื้นผิวเรียบมากเนื่องจากขั้นตอนทางเทคนิคที่ต้องใช้ความแม่นยำสูง การใช้งานในขั้นตอนต่อไปจะกำหนดว่าควรใช้ขั้นตอนการปลูกผลึกแบบใด ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการ Czochralski ซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์จะถูกหลอมละลายและจุ่มผลึกเมล็ดบางเฉียบลงในซิลิคอนที่หลอมละลาย จากนั้นผลึกเมล็ดจะหมุนและดึงขึ้นช้าๆ จะได้ผลึกโมโนคริสตัลขนาดใหญ่ที่มีน้ำหนักมาก สามารถเลือกคุณสมบัติทางไฟฟ้าของโมโนคริสตัลได้โดยการเพิ่มสารเจือปนที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นหน่วยเล็กๆ ผลึกจะถูกเจือปนตามข้อกำหนดของลูกค้า จากนั้นจึงขัดและหั่นเป็นชิ้น หลังจากขั้นตอนการผลิตเพิ่มเติมต่างๆ ลูกค้าจะได้รับเวเฟอร์ตามที่ระบุในบรรจุภัณฑ์พิเศษ ซึ่งช่วยให้ลูกค้าสามารถใช้เวเฟอร์ได้ทันทีในสายการผลิต

กระบวนการของเชชรัลสกี

ปัจจุบัน โมโนคริสตัลซิลิคอนจำนวนมากได้รับการปลูกตามกระบวนการ Czochralski ซึ่งเกี่ยวข้องกับการหลอมซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงแบบโพลีคริสตัลไลน์ในเบ้าหลอมควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และเติมสารเจือปน (โดยปกติคือ B, P, As, Sb) ผลึกโมโนคริสตัลไลน์บางๆ จะถูกจุ่มลงในซิลิคอนที่หลอมละลาย จากนั้นผลึก CZ ขนาดใหญ่จะพัฒนาจากผลึกบางๆ นี้ การควบคุมอุณหภูมิและการไหลของซิลิคอนที่หลอมละลาย การหมุนของผลึกและเบ้าหลอม ตลอดจนความเร็วในการดึงผลึกอย่างแม่นยำ ส่งผลให้ได้แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์คุณภาพสูงเป็นพิเศษ

วิธีการโซนลอย

โมโนคริสตัลที่ผลิตตามวิธีโซนลอยเหมาะสำหรับใช้ในส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์กำลังไฟฟ้า เช่น IGBT แท่งซิลิคอนโพลีคริสตัลไลน์ทรงกระบอกติดตั้งไว้เหนือคอยล์เหนี่ยวนำ สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุช่วยหลอมซิลิคอนจากส่วนล่างของแท่ง สนามแม่เหล็กไฟฟ้าควบคุมการไหลของซิลิคอนผ่านรูเล็กๆ ในคอยล์เหนี่ยวนำและไปยังโมโนคริสตัลไลน์ที่อยู่ด้านล่าง (วิธีโซนลอย) การเจือปนสารซึ่งโดยปกติจะใช้ B หรือ P ทำได้โดยการเติมสารที่เป็นก๊าซ