Wafferi silicon monocrystallineyn dafelli tenau wedi'u gwneud o ddeunydd silicon monocrystalline purdeb uchel. Maent yn gynhyrchion hanfodol mewn diwydiannau uwch-dechnoleg modern, yn chwarae rhan anadferadwy mewn meysydd fel ffotofoltäig solar, lled-ddargludyddion, a chydrannau electronig. Gyda datblygiad parhaus technoleg a'r galw cynyddol am ynni adnewyddadwy, mae'r broses weithgynhyrchu o wafferi silicon monocrystalline wedi dwyn sylw sylweddol. Mae pob cam yn y broses, o'r dewis o ddeunyddiau crai i dwf ingotau silicon monocrystalline, ac yn olaf i sleisio, siambrio, malu a sgleinio, yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd a pherfformiad y wafferi silicon. Fel gwneuthurwr wafferi silicon monocrystalline gradd electronig, rydym wedi trefnu'r broses weithgynhyrchu gyflawn o wafferi silicon monocrystalline yn yr erthygl hon i egluro'r manylion technegol a'r pwyntiau craidd.
Cam 1: Puro Deunydd Crai
Y cam cyntaf wrth gynhyrchu wafferi silicon grisial sengl yw'r broses buro. Yn gyntaf, mae'r silicon diwydiannol sy'n cael ei dynnu o fwyn silicon yn cael ei drin trwy ddulliau ffisegol a chemegol i'w trosi yn drichlorosilane neu silicon tetrachlorid. Yna, defnyddir dull Siemens neu ddulliau puro cemegol i buro'r silicon i'r radd electronig. Mae angen i burdeb y polysilicon purdeb uchel gyrraedd dros 99.999999999%.
Cam 2: Sengl - Twf Crystal
Rhennir dulliau twf grisial sengl yn y dull czochralski (CZ), y dull parth arnofio (FZ), a'r dull czochralski magnetig (MCZ, a ddatblygir yn seiliedig ar y dull CZ).
Mae'r dull czochralski (dull CZ) yn cynnwys gosod y deunydd crai, blociau polysilicon, mewn crucible cwarts, eu gwresogi a'u toddi mewn ffwrnais grisial sengl. Yna, mae grisial hadau siâp gwialen gyda diamedr o ddim ond 10 mm (y cyfeirir ato fel "had") yn cael ei drochi yn yr hylif tawdd. Yn dilyn hynny, trwy reoli proses ffwrnais, mae gwialen silicon grisial sengl yn cael ei thynnu allan yn araf.
Mae'r dull parth arnofio (FZ) yn dechneg ar gyfer tyfu crisialau sengl trwy reoli'r graddiant tymheredd i symud y deunydd trwy barth tawdd cul. Ei egwyddor sylfaenol yw defnyddio egni thermol i greu parth tawdd ar un pen i ingot polysilicon, weldio grisial hadau grisial sengl (had), ac yna, trwy addasu'r tymheredd, symudwch y parth tawdd i fyny yn araf i dyfu un - ingot silicon crisial gyda'r un cyfeiriadedd crisial â rhuthro hadau.
Mae'r dull MCZ (Magnetig Czochralski) yn ychwanegu maes magnetig yn seiliedig ar y dull CZ (czochralski). Mae gan yr ingotau silicon sengl - grisial a gynhyrchir gan y dull MCZ well unffurfiaeth gwrthsefyll a chynnwys ocsigen is o'i gymharu â'r rhai a dyfir gan y dull CZ.
Mae gan y tri dull gwahanol eu nodweddion eu hunain. Ar hyn o bryd, y dull CZ yw'r un a ddefnyddir fwyaf ar gyfer tyfu crisialau sengl, a'i dechnoleg yw'r mwyaf aeddfed. Gall gynhyrchu gwiail silicon crisial lled -ddargludyddion - gradd sengl gyda diamedr o 12 modfedd.
Mae'r dull MCZ yn ychwanegu maes magnetig ar sail y dull CZ. Ar gyfer cynhyrchu rhai cydrannau electronig, mae angen grisial sengl o ansawdd uchel gyda chynnwys ocsigen isel ac unffurfiaeth gwrthiant da i gynyddu'r gyfradd cynnyrch.
Mae'r dull FZ yn cynnwys purdeb uchel a gellir ei ddefnyddio i gynhyrchu ingotau silicon cynhenid. Mae gwrthedd yr ingotau silicon a gynhyrchir gan y dull hwn yn uchel yn gyffredinol. Ar hyn o bryd, y maint mwyaf y gellir ei gyflawni yw 8 modfedd.
Cam 3: prosesu ingots silicon
Mae wyneb y silicon monocrystal wedi'i dyfu'n dda yn anwastad, ac mae'r diamedrau'n amrywio ychydig.
Ar yr adeg hon, mae angen i ni dorri'r pen a'r gynffon i ffwrdd, gan adael y brif ran ganol yn unig.
Yna, mae angen rhoi'r rhan ganol mewn grinder i loywi wyneb yr ingot silicon, gan wneud wyneb cyfan yr ingots yn llyfn a'r wisg diamedr.
Ar ôl malu, yn ôl gofynion y cwsmer, mae angen gwneud fflat neu ric. Yn gyffredinol, mae'r fflat neu'r rhic yn cael ei wneud yn unol â'r lled -safonau.
Cam 4: Slicio, Edge Rounded a Lapping
Trwsiwch y silicon daear ingot mewn sleisiwr. Yn gyffredinol, defnyddir torri gwifren diemwnt. Torrwch yr ingot silicon yn wafferi silicon o wahanol drwch yn unol â gofynion y cwsmer ar gyfer trwch wafer.
Mae ymylon y wafferi wedi'u sleisio yn finiog iawn. Mae silicon ei hun yn ddeunydd brau ac yn dueddol o dorri. Felly, mae sglodion yn debygol o ddigwydd ar ymylon y wafferi silicon, nad yw'n ffafriol i'w defnyddio a'u prosesu wedi hynny. Ar ben hynny, bydd gan wyneb y wafferi wedi'u sleisio farciau gwifren a difrod ar yr wyneb, gan fethu â diwallu gofynion deunyddiau wafer silicon ar gyfer cydrannau electronig.
Ar yr adeg hon, dylid gwneud siambrio a malu ymylol ar y wafferi silicon wedi'u torri er mwyn osgoi sglodion a thorri.
Trwy ymyl crwn, mae ymyl ac wyneb y wafer silicon yn ffurfio arc (mae'r ongl yn gyffredinol yn 11 gradd neu 22 gradd), gan wneud yr ymyl yn llai miniog ac yn llai tueddol o naddu. Mae lapio yn driniaeth eilaidd o arwyneb wafer silicon, sy'n gwneud yr wyneb yn llyfnach ac yn fwy gwastad. Mae hefyd yn gam hanfodol ar gyfer ysgythru a sgleinio dilynol. Gellir defnyddio wafferi silicon wedi'u lapio hefyd mewn dyfeisiau electronig fel setiau teledu (atalwyr foltedd dros dro), deuodau a thriodau.
Cam 5: Ysgythriad a Poloshed
Nesaf, cynhelir triniaeth arall o arwyneb wafer silicon.
Ysgythriad: Trwy ysgythru, gellir lleihau'r difrod bach ar yr wyneb wafer silicon a achoswyd gan y prosesau blaenorol. Fodd bynnag, ar ôl ysgythru, mae'r wafer silicon yn dal i fethu â bodloni gofynion wyneb ICs (cylchedau integredig) neu ddyfeisiau pŵer, gan fod anwastadrwydd bach o hyd ar yr wyneb, a fydd yn achosi diffygion yn y cynhyrchiad sglodion dilynol.
Ar yr adeg hon, mae angen triniaeth bellach ar wyneb wafer silicon, sef caboli cemegol - mecanyddol (CMP). Ar ôl sgleinio, gellir defnyddio'r wyneb ar gyfer prosesau dilynol fel epitaxy (EPI) a gorchudd ffilm denau ar y wafer silicon heb bentyrru diffygion. Mae wafferi silicon caboledig yn ddeunyddiau swbstrad pwysig ar gyfer gweithgynhyrchu sglodion, gweithgynhyrchu dyfeisiau pŵer, ac ati.
Cam 6: Glanhau, Arolygu a Pacio
Mae angen glanhau'r wafferi silicon caboledig mewn dyfais lanhau cwbl awtomatig ac yna eu sychu. Ar yr adeg hon, mae wyneb y wafferi silicon eisoes yn lân iawn, gydag ychydig iawn o ronynnau bach arno. Gallai'r gronynnau gyrraedd 0. 3um<10 per wafers, or 0.2um<20 per wafers, or 0.12um<30.
Ar ôl sychu, cynhelir profion amrywiol ar y wafferi silicon, gan ganolbwyntio'n bennaf ar archwilio diffygion arwyneb, gan gynnwys TTV (cyfanswm yr amrywiad trwch), ystof, bwa, gwastadrwydd, trwch, halogiad metel arwyneb, a chanfod cyfrif gronynnau. Profwyd y nodweddion trydanol a geometrig, yn ogystal â chynnwys ocsigen a charbon y wafferi silicon, yn y camau blaenorol.
Yna daw'r broses becynnu. Fel arfer, mae'r wafferi cymwys yn cael eu pacio mewn casetiau gwactod, gyda 25 waffer ym mhob casét. Er mwyn osgoi ail -halogi, dylid gwneud y deunydd pacio mewn ystafell lân gyda lefel glendid o ddosbarth 100 neu uwch.
Nghasgliad
Y broses weithgynhyrchu owafferi silicon un grisialyn weithdrefn gymhleth a manwl gywir sydd nid yn unig yn gofyn am gefnogaeth dechnolegol uwch ond sydd hefyd yn dibynnu ar reoli ansawdd caeth. O buro deunydd crai i'r cynnyrch terfynol, gall optimeiddio pob cam greu mwy o werth ar gyfer cymwysiadau mewn amrywiol ddiwydiannau.
Os ydych chi'n chwilio am gyflenwr wafer silicon un grisial o ansawdd uchel neu os oes gennych ofynion pellach ar gyfer mwy o dechnolegau, mae croeso i chiCysylltwch â Ruyuan.Byddwn yn darparu atebion diwydiant proffesiynol i chi!