झोक्राल्स्की पद्धत

वेफर्सक्रिस्टल रॉड्सपासून कापले जातात, जे पॉलीक्रिस्टलाइन आणि शुद्ध न भरलेल्या आंतरिक सामग्रीपासून तयार केले जातात. पॉलीक्रिस्टलाइन सामग्रीचे वितळणे आणि पुनर्क्रिस्टलीकरणाद्वारे सिंगल क्रिस्टल्समध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया क्रिस्टल ग्रोथ म्हणून ओळखली जाते. सध्या, या प्रक्रियेसाठी दोन मुख्य पद्धती वापरल्या जातात: झोक्रॅल्स्की पद्धत आणि झोन मेल्टिंग पद्धत. यापैकी, वितळण्यापासून एकल क्रिस्टल्स वाढवण्यासाठी झोक्राल्स्की पद्धत (बहुतेकदा सीझेड पद्धत म्हणून ओळखली जाते) सर्वात लक्षणीय आहे. खरं तर, झोक्राल्स्की पद्धतीचा वापर करून 85% पेक्षा जास्त सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन तयार केले जातात.

झोक्रॅल्स्की पद्धतीमध्ये उच्च-शुद्धता पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन सामग्री गरम करणे आणि वितळणे उच्च व्हॅक्यूम किंवा अक्रिय वायू वातावरणात द्रव स्थितीत होते, त्यानंतर सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन तयार करण्यासाठी पुनर्क्रिस्टलीकरण होते. या प्रक्रियेसाठी आवश्यक असलेल्या उपकरणांमध्ये झोक्राल्स्की सिंगल क्रिस्टल फर्नेसचा समावेश आहे, ज्यामध्ये फर्नेस बॉडी, यांत्रिक ट्रांसमिशन सिस्टम, तापमान नियंत्रण प्रणाली आणि गॅस ट्रान्समिशन सिस्टम असते. भट्टीची रचना समान तापमान वितरण आणि प्रभावी उष्णता नष्ट करणे सुनिश्चित करते. मेकॅनिकल ट्रान्समिशन सिस्टीम क्रूसिबल आणि सीड क्रिस्टलची हालचाल व्यवस्थापित करते, तर हीटिंग सिस्टम उच्च-फ्रिक्वेंसी कॉइल किंवा प्रतिरोधक हीटर वापरून पॉलिसिलिकॉन वितळते. व्हॅक्यूम तयार करण्यासाठी आणि सिलिकॉन सोल्यूशनचे ऑक्सिडेशन टाळण्यासाठी अक्रिय वायूने ​​चेंबर भरण्यासाठी गॅस ट्रान्समिशन सिस्टम जबाबदार आहे, आवश्यक व्हॅक्यूम पातळी 5 टॉरपेक्षा कमी आणि अक्रिय गॅस शुद्धता किमान 99.9999% आहे.

क्रिस्टल रॉडची शुद्धता महत्त्वाची आहे, कारण परिणामी वेफरच्या गुणवत्तेवर त्याचा लक्षणीय परिणाम होतो. म्हणून, सिंगल क्रिस्टल्सच्या वाढीदरम्यान उच्च शुद्धता राखणे आवश्यक आहे.

क्रिस्टल ग्रोथमध्ये सिलिकॉन इनगॉट्सची लागवड करण्यासाठी एक विशिष्ट क्रिस्टल ओरिएंटेशनसह एकल क्रिस्टल सिलिकॉन वापरणे समाविष्ट आहे. परिणामी सिलिकॉन इनगॉट सीड क्रिस्टलची संरचनात्मक वैशिष्ट्ये (क्रिस्टल अभिमुखता) "वारसा" घेतील. वितळलेले सिलिकॉन बीज क्रिस्टलच्या क्रिस्टल रचनेचे अचूकपणे पालन करते आणि हळूहळू मोठ्या सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन इनगॉटमध्ये विस्तारते याची खात्री करण्यासाठी, वितळलेले सिलिकॉन आणि सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन सीड क्रिस्टल्स यांच्यातील संपर्क इंटरफेसवरील परिस्थिती कठोरपणे नियंत्रित करणे आवश्यक आहे. ही प्रक्रिया Czochralski (CZ) सिंगल क्रिस्टल ग्रोथ फर्नेसद्वारे सुलभ केली जाते.

CZ पद्धतीद्वारे सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन वाढवण्याचे मुख्य टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत:

तयारीचा टप्पा:

1. उच्च-शुद्धतेच्या पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉनपासून सुरुवात करा, नंतर हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड आणि नायट्रिक ऍसिडचे मिश्रित द्रावण वापरून ते क्रश करा आणि स्वच्छ करा.

2. सीड क्रिस्टल पॉलिश करा, याची खात्री करून घ्या की त्याची दिशा सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉनच्या इच्छित वाढीच्या दिशेशी जुळते आणि ते दोषमुक्त आहे. कोणत्याही अपूर्णता वाढत्या क्रिस्टलद्वारे "वारसा" मिळतील.

3. वाढणाऱ्या क्रिस्टलच्या चालकता प्रकार (एकतर N-प्रकार किंवा P-प्रकार) नियंत्रित करण्यासाठी क्रूसिबलमध्ये जोडल्या जाणाऱ्या अशुद्धता निवडा.

4. सर्व साफ केलेले पदार्थ तटस्थ होईपर्यंत उच्च-शुद्धतेच्या डीआयोनाइज्ड पाण्याने स्वच्छ धुवा, नंतर ते वाळवा.

भट्टी लोड करत आहे:

1. चुरा पॉलीसिलिकॉन क्वार्ट्ज क्रुसिबलमध्ये ठेवा, सीड क्रिस्टल सुरक्षित करा, ते झाकून टाका, भट्टी रिकामी करा आणि अक्रिय वायूने ​​भरा.

पॉलिसिलिकॉन गरम करणे आणि वितळणे:

1. अक्रिय वायूने ​​भरल्यानंतर, पॉलीसिलिकॉन क्रूसिबलमध्ये गरम करा आणि वितळवा, विशेषत: सुमारे 1420 डिग्री सेल्सियस तापमानात.

वाढीचा टप्पा:

1. या अवस्थेला "बियाणे" असे संबोधले जाते. तापमान 1420 डिग्री सेल्सिअस किंचित कमी करा जेणेकरून सीड क्रिस्टल द्रव पृष्ठभागाच्या काही मिलिमीटर वर स्थित असेल.

2. वितळलेले सिलिकॉन आणि सीड क्रिस्टल यांच्यामध्ये थर्मल समतोल साधण्यासाठी सीड क्रिस्टल सुमारे 2-3 मिनिटे गरम करा.

3. प्रीहिटिंग केल्यानंतर, बीज क्रिस्टलला वितळलेल्या सिलिकॉन पृष्ठभागाच्या संपर्कात आणून बीजन प्रक्रिया पूर्ण करा.

नेकिंग स्टेज:

1. सीडिंगच्या पायरीनंतर, हळूहळू तापमान वाढवा जेव्हा बियाणे क्रिस्टल फिरू लागते आणि हळूहळू वरच्या दिशेने खेचले जाते, एक लहान सिंगल क्रिस्टल बनते ज्याचा व्यास सुमारे 0.5 ते 0.7 सेमी असतो, जो सुरुवातीच्या सीड क्रिस्टलपेक्षा लहान असतो.

2. या गळ्याच्या अवस्थेतील प्राथमिक उद्दिष्ट बियाणे क्रिस्टलमध्ये असलेले कोणतेही दोष तसेच बीजन प्रक्रियेदरम्यान तापमानातील चढउतारांमुळे उद्भवू शकणारे कोणतेही नवीन दोष दूर करणे हे आहे. जरी या अवस्थेमध्ये खेचण्याचा वेग तुलनेने वेगवान असला तरी, जास्त वेगवान ऑपरेशन टाळण्यासाठी ते योग्य मर्यादेत राखले पाहिजे.

खांद्याची अवस्था:

1. नेकिंग पूर्ण झाल्यानंतर, खेचण्याचा वेग कमी करा आणि क्रिस्टलला हळूहळू आवश्यक व्यास प्राप्त करण्यास अनुमती देण्यासाठी तापमान कमी करा.

2. स्फटिकाची समान आणि स्थिर वाढ सुनिश्चित करण्यासाठी या खांद्याच्या प्रक्रियेदरम्यान तापमान आणि खेचण्याच्या गतीचे काळजीपूर्वक नियंत्रण आवश्यक आहे.

समान व्यास वाढीचा टप्पा:

1. शोल्डरिंग प्रक्रिया पूर्ण होत असताना, व्यासामध्ये एकसमान वाढ सुनिश्चित करण्यासाठी तापमान हळूहळू वाढवा आणि स्थिर करा.

2. सिंगल क्रिस्टलची एकसमानता आणि सातत्य याची हमी देण्यासाठी या स्टेजला खेचण्याचा वेग आणि तापमान यावर कडक नियंत्रण आवश्यक आहे.

फिनिशिंग स्टेज:

1. एकल क्रिस्टल वाढ पूर्ण होण्याच्या जवळ येत असताना, तापमान माफक प्रमाणात वाढवा आणि क्रिस्टल रॉडचा व्यास एका बिंदूमध्ये हळूहळू कमी करण्यासाठी खेचण्याचा वेग वाढवा.

2. जेव्हा क्रिस्टल रॉड वितळलेल्या अवस्थेतून बाहेर पडते तेव्हा तापमानात अचानक घट झाल्यामुळे उद्भवणारे दोष टाळण्यास हे निमुळतेपणा मदत करते, ज्यामुळे क्रिस्टलची एकूण उच्च गुणवत्ता सुनिश्चित होते.

सिंगल क्रिस्टलचे थेट खेचणे पूर्ण झाल्यानंतर, वेफरचा कच्चा माल क्रिस्टल रॉड प्राप्त होतो. क्रिस्टल रॉड कापून, सर्वात मूळ वेफर प्राप्त होते. मात्र, यावेळी वेफरचा थेट वापर करता येणार नाही. वापरता येण्याजोगे वेफर्स मिळविण्यासाठी, पॉलिशिंग, साफसफाई, पातळ फिल्म डिपॉझिशन, ॲनिलिंग इत्यादीसारख्या काही जटिल त्यानंतरच्या ऑपरेशन्स आवश्यक आहेत.

सेमिकोरेक्स उच्च-गुणवत्तेची ऑफर करतेसेमीकंडक्टर वेफर्स. आपल्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन # +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com