Yarı iletken proses ekipmanı: levha imalatı

Gofretin hazırlanma süreci: Kumun, üzerine çizgiler çizilebilecek silikon gofretlere dönüştürülmesi karmaşık ve uzun bir süreç gerektirir. Bu haber şu süreçlere odaklanıyor: silikon saflaştırma, kristal çekme, kesme, cilalama, kullanılabilir silikon plakaların üretimine kadar ve ana sürecin bazı detayları. Ana içerikler süreç tanıtımı, süreç hedefleri ve ekipman yapımıdır.

Öncelikle bazı temel gofret bilgilerine ve proses rotasına bakın.

Ana levha boyutları 4 "ve 6" silikon levhalardır ve 8 "ve 12" silikon levhaların mevcut uygulaması genişlemektedir. Bu çaplar 100mm, 150mm, 200mm, 300mm’dir. Silikon levhanın çapındaki artış, tek bir çipin üretim maliyetini azaltır.

Gofret hazırlama ekipmanı, saf polisilikon malzemeyi belirli bir çap ve uzunlukta silikon tek kristal çubuk malzemesine ve daha sonra silikon tek kristal çubuk malzemesini bir dizi mekanik işlem, kimyasal işlem ve diğer işlemler yoluyla bir silikon gofret veya epitaksiyel silikon haline getirir. çip üretim ekipmanı için gerekli silikon alt tabakayı sağlamak üzere belirli geometrik doğruluk gerekliliklerini ve yüzey kalitesi gerekliliklerini karşılayan levha.

Çapı 200 mm'den az olan silikon levhaların hazırlanmasına yönelik tipik işlem aşağıdaki gibidir:

Tek kristal büyümesi → kesme → dış çapı yuvarlama → dilimleme → pah kırma → taşlama → aşındırma → safsızlık emilimi → parlatma → temizleme → epitaksi → paketleme;

1,Silikon malzemelerin özellikleri

Silikon yarı iletken bir malzemedir çünkü dört değerlik elektronuna sahiptir ve periyodik tablonun IVA grubundaki diğer elementlerle birlikte yer alır. Silikondaki değerlik elektronlarının sayısı, onu iyi bir iletken (1 değerlik elektronu) ve bir yalıtkanın (8 değerlik elektronu) tam ortasına yerleştirir.

2,Silisyumun saflaştırılması

Saf silikon doğada bulunamaz ve üretim için gerekli olan saf silikon haline gelmesi için rafine edilmesi ve saflaştırılması gerekir. Genellikle silika (silikon oksit veya SiO2) ve diğer silikatlarda bulunur. Silikonun çip yapımında kullanılmadan önce saflaştırılması gerekir.

3,Ckristal çekme

Çok kristalli silikondan monokristalin silikon yapma işlemi esas olarak CZ ve FZ'ye bölünmüştür. Şu anda yarı iletken levhaların çoğu czochralase yöntemiyle üretilmektedir. Metal tek kristaller için Czochralski (Czochralski) yöntemi, 1916 yılında Cekolowski tarafından icat edildi. Monokristalin silikon saat çekme yöntemi, eritme, kaynaklama, boyun çekme, omuz yerleştirme, omuz tornalama, eşit çapta büyütme ve bitirme adımlarını içerir.

4,Silikon gofret tavlama

Tavlama fırınının etkisi: Hidrojen veya argon ortamında, fırındaki sıcaklığın 1000 ~ 1200 ° C'ye yükseldiği ve cilalı silikon levhanın yüzeyine yakın oksijenin ısı yoluyla yüzeyden uçucu olduğu proses ekipmanını ifade eder. koruma ve soğutma, böylece oksijen çökelmesi katmanlı olur, silikon levhanın yüzeyindeki mikro kusurlar çözülür, silikon levhanın yüzeyine yakın yabancı maddelerin miktarı azalır, kusurlar azalır ve nispeten temiz alan silikon levhanın yüzeyinde oluşur.

Tavlama fırınının fırın borusunun yüksek sıcaklığı nedeniyle buna yüksek sıcaklık fırını da denir. Silikon levha tavlama işlemine endüstride safsızlık emilimi de denir.

Silikon gofret tavlama fırını aşağıdakilere ayrılmıştır:

· - yatay tavlama fırını;

· - dikey tavlama fırını;

· - Hızlı tavlama fırını.

5,Silikon külçe dilimi

Külçenin başlıkları ve römorkları kesilir ve boyutlar test edilir (sonraki işlemler için işlem parametrelerini belirlemek için). Şu anda daha yaygın olarak kullanılan yöntem, daha yüksek verime ve daha iyi kesme kalitesine sahip olan çok telli kesmedir.

Çok telli kesme, metal telin yüksek hızlı ileri geri hareketi yoluyla aşındırıcının taşlama için yarı iletken işleme alanına getirildiği ve yarı iletkenler gibi sert ve kırılgan malzemelerin aynı anda yüzlerce tabaka halinde kesildiği yeni bir kesme yöntemidir. Aynı zaman. CNC çok telli kesme makinesi yavaş yavaş geleneksel iç daire kesiminin yerini alarak silikon levha kesme işleminin ana yolu haline geldi.

6,Yuvarlak kenarlar ve taşlama yüzeyi

Bir külçe bir levha halinde kesildiğinde kenarları, çapakları, çentikleri, küçük çatlakları veya diğer kusurları olan keskin bir kenar oluşturacaktır. Kenar çatlamasının levha mukavemeti üzerindeki etkisini, levha yüzeyine zarar gelmesini ve işlem sonrası kirlilik parçacıklarını getirmesini önlemek için levhanın kenar şekli ve dış çapının ayarlanması gerekir. Taşlama işlemi, kesme sırasında levha yüzeyindeki testere izlerini ve kırılmaları ortadan kaldırarak, levha yüzeyinin istenilen finisajı karşılamasını sağlar.

7,Gravür

İşleme basıncının neden olduğu levha yüzeyindeki hasarlı tabakayı aşındırmak için kimyasal bir çözelti kullanılır.

8,Parlatma

Mükemmel yüzey düzlüğü elde etmek için iki dönen conta arasındaki levha yüzeyini cilalamak için basınç, erozyon, mekanik ve kimyasal yöntemlerle birleştirilmiş ultra ince bulamaç (partikül çapı 10 ~ 100 nm, Al2O3, SiO2 veya CeO2'den oluşan) kullanılarak levha parlatma .

Parlatma işlemi (bundan sonra parlatma yöntemi olarak anılacaktır), parlatma sıvısı ile silikon levhanın yüzeyi arasındaki etkiye göre prensip olarak aşağıdaki üç kategoriye ayrılabilir.

1.Mekanik parlatma

Şu anda, mekanik parlatma yöntemi genellikle endüstride artık kullanılmamaktadır.

2.Kimyasal parlatma

Endüstriyel üretimde, kimyasal cilalama genellikle tek başına bir cilalama işlemi olarak değil, cilalamadan önce bir ön işlem olarak kullanılır.

3.Kimyasal mekanik parlatma yöntemi(CMP)

Kimyasal mekanik parlatma yöntemi, silikon levhanın mekanik taşlama ve kimyasal korozyon yüzeyindeki parlatma sıvısının ikili etkisini kullanır ve hem mekanik parlatma hem de kimyasal parlatma avantajlarına sahiptir. CMP, endüstrinin büyük çaplı plakalar üretmek için geliştirdiği teknolojilerden biridir ve modern yarı iletken imalat endüstrisinde en yaygın kullanılan cilalama yöntemidir.

9,Temizlik

Kirleticileri prosesten çıkarmak için gofretleri ultra saf kimyasallarla iyice temizleyin

10,Denetleme

Optik inceleme yoluyla levha boyutunun, şeklinin, yüzey kalitesinin, düzlüğünün ve diğer teknik göstergelerin spesifikasyonları karşıladığından emin olun.

Fountyl Technologies PTE Ltd, yarı iletken imalat endüstrisine odaklanmaktadır; ana ürünler şunlardır: Pim aynası, gözenekli seramik ayna, seramik uç efektör, seramik kare kiriş, seramik mil, iletişim ve müzakereye hoş geldiniz！