সিলিকন ওয়েফার সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের বিস্তারিত প্রক্রিয়া

640

প্রথমে, একক ক্রিস্টাল ফার্নেসের কোয়ার্টজ ক্রুসিবলে পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন এবং ডোপ্যান্ট রাখুন, তাপমাত্রা 1000 ডিগ্রির বেশি বাড়ান এবং গলিত অবস্থায় পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন পান৷

640 (1)

সিলিকন ইনগট বৃদ্ধি পলিক্রিস্টালাইন সিলিকনকে একক স্ফটিক সিলিকনে তৈরি করার একটি প্রক্রিয়া। পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন তরলে উত্তপ্ত হওয়ার পরে, তাপীয় পরিবেশটি উচ্চ-মানের একক স্ফটিকের মধ্যে বৃদ্ধির জন্য সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়।

সম্পর্কিত ধারণা:
একক স্ফটিক বৃদ্ধি:পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন দ্রবণের তাপমাত্রা স্থিতিশীল হওয়ার পরে, বীজ স্ফটিকটি ধীরে ধীরে সিলিকন গলতে নামিয়ে দেওয়া হয় (সিলিকন গলে বীজের স্ফটিকটিও গলে যাবে), এবং তারপরে বীজ ক্রিস্টালটি বীজ বপনের জন্য একটি নির্দিষ্ট গতিতে উপরে তোলা হয়। প্রক্রিয়া তারপরে, বীজ বপন প্রক্রিয়ার সময় উত্পন্ন স্থানচ্যুতিগুলি নেকিং অপারেশনের মাধ্যমে নির্মূল করা হয়। যখন ঘাড়টি পর্যাপ্ত দৈর্ঘ্যে সঙ্কুচিত হয়, তখন একক ক্রিস্টাল সিলিকনের ব্যাস টার্গেট মানের সাথে টেনে নেওয়ার গতি এবং তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করে বড় করা হয় এবং তারপরে লক্ষ্য দৈর্ঘ্যে বৃদ্ধির জন্য সমান ব্যাস বজায় রাখা হয়। অবশেষে, স্থানচ্যুতিকে পিছনের দিকে প্রসারিত করা থেকে রক্ষা করার জন্য, একক ক্রিস্টাল ইংগটটি সমাপ্ত একক স্ফটিক ইংগট পেতে সমাপ্ত হয় এবং তারপর তাপমাত্রা ঠান্ডা হওয়ার পরে এটি বের করা হয়।

একক স্ফটিক সিলিকন প্রস্তুত করার পদ্ধতি:CZ পদ্ধতি এবং FZ পদ্ধতি। CZ পদ্ধতিকে সংক্ষেপে CZ পদ্ধতি বলা হয়। সিজেড পদ্ধতির বৈশিষ্ট্য হল এটি একটি সোজা-সিলিন্ডার তাপ ব্যবস্থায় সংক্ষিপ্ত করা হয়, উচ্চ-বিশুদ্ধতা কোয়ার্টজ ক্রুসিবলে পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন গলানোর জন্য গ্রাফাইট প্রতিরোধের হিটিং ব্যবহার করে, এবং তারপর ঢালাইয়ের জন্য গলিত পৃষ্ঠের মধ্যে বীজ স্ফটিক ঢোকানো হয়, যখন বীজ স্ফটিক ঘোরানো, এবং তারপর ক্রুসিবল বিপরীত. বীজ স্ফটিকটি ধীরে ধীরে উপরের দিকে তোলা হয় এবং বীজ বপন, বড় করা, কাঁধের ঘূর্ণন, সমান ব্যাসের বৃদ্ধি এবং লেজ করার প্রক্রিয়ার পরে, একটি একক স্ফটিক সিলিকন পাওয়া যায়।

জোন মেল্টিং পদ্ধতি হল পলিক্রিস্টালাইন ইনগট ব্যবহার করার একটি পদ্ধতি যা বিভিন্ন এলাকায় সেমিকন্ডাক্টর স্ফটিকে গলিয়ে স্ফটিক করে। তাপ শক্তি সেমিকন্ডাক্টর রডের এক প্রান্তে একটি গলনা অঞ্চল তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় এবং তারপরে একটি একক ক্রিস্টাল বীজ স্ফটিক ঢালাই করা হয়। গলে যাওয়া অঞ্চলকে ধীরে ধীরে রডের অন্য প্রান্তে নিয়ে যাওয়ার জন্য তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করা হয় এবং পুরো রডের মধ্য দিয়ে একটি একক স্ফটিক জন্মায় এবং স্ফটিক অভিযোজন বীজ স্ফটিকের মতোই হয়। জোন গলানোর পদ্ধতি দুটি প্রকারে বিভক্ত: অনুভূমিক জোন গলানোর পদ্ধতি এবং উল্লম্ব সাসপেনশন জোন গলানোর পদ্ধতি। পূর্বেরটি প্রধানত জার্মেনিয়াম এবং GaAs-এর মতো পদার্থের পরিশোধন এবং একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য ব্যবহৃত হয়। পরবর্তীটি হল একটি বায়ুমণ্ডল বা ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কয়েল ব্যবহার করে একক ক্রিস্টাল সিড ক্রিস্টাল এবং তার উপরে ঝুলে থাকা পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন রডের মধ্যে যোগাযোগে একটি গলিত অঞ্চল তৈরি করা এবং তারপর একটি একক বৃদ্ধির জন্য গলিত অঞ্চলটিকে উপরের দিকে নিয়ে যাওয়া। স্ফটিক

সিলিকন ওয়েফারের প্রায় 85% Czochralski পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হয়, এবং 15% সিলিকন ওয়েফার জোন গলানোর পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হয়। অ্যাপ্লিকেশন অনুসারে, Czochralski পদ্ধতি দ্বারা উত্থিত একক স্ফটিক সিলিকন প্রধানত সমন্বিত সার্কিট উপাদানগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যখন জোন গলানোর পদ্ধতি দ্বারা উত্থিত একক স্ফটিক সিলিকন প্রধানত পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টরগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। Czochralski পদ্ধতিতে একটি পরিপক্ক প্রক্রিয়া রয়েছে এবং বড় ব্যাসের একক ক্রিস্টাল সিলিকন বৃদ্ধি করা সহজ; জোন গলে যাওয়া পদ্ধতিটি ধারকটির সাথে যোগাযোগ করে না, দূষিত হওয়া সহজ নয়, উচ্চতর বিশুদ্ধতা রয়েছে এবং উচ্চ-ক্ষমতার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলির উত্পাদনের জন্য উপযুক্ত, তবে বড় ব্যাসের একক ক্রিস্টাল সিলিকন বৃদ্ধি করা আরও কঠিন, এবং সাধারণত শুধুমাত্র 8 ইঞ্চি বা তার কম ব্যাসের জন্য ব্যবহৃত হয়। ভিডিও Czochralski পদ্ধতি দেখায়.

640 (2)

সিঙ্গেল ক্রিস্টাল টানার প্রক্রিয়ায় সিঙ্গেল ক্রিস্টাল সিলিকন রডের ব্যাস নিয়ন্ত্রণে অসুবিধার কারণে, 6 ইঞ্চি, 8 ইঞ্চি, 12 ইঞ্চি ইত্যাদি স্ট্যান্ডার্ড ব্যাসের সিলিকন রড পাওয়ার জন্য একক টানার পর ক্রিস্টাল, সিলিকন ইনগটের ব্যাস ঘূর্ণিত এবং স্থল হবে। রোলিং করার পরে সিলিকন রডের পৃষ্ঠটি মসৃণ এবং আকারের ত্রুটিটি ছোট।

640 (3)

উন্নত তারের কাটিয়া প্রযুক্তি ব্যবহার করে, একক ক্রিস্টাল ইংগটকে টুকরো করার সরঞ্জামের মাধ্যমে উপযুক্ত বেধের সিলিকন ওয়েফারে কাটা হয়।

640 (4)

সিলিকন ওয়েফারের ছোট বেধের কারণে, কাটার পরে সিলিকন ওয়েফারের প্রান্তটি খুব তীক্ষ্ণ হয়। এজ গ্রাইন্ডিংয়ের উদ্দেশ্য হল একটি মসৃণ প্রান্ত তৈরি করা এবং ভবিষ্যতে চিপ তৈরিতে এটি ভাঙা সহজ নয়।

640 (6)

ল্যাপিং হল ভারি সিলেকশন প্লেট এবং লোয়ার ক্রিস্টাল প্লেটের মধ্যে ওয়েফার যোগ করা এবং চাপ প্রয়োগ করা এবং ওয়েফারটিকে সমতল করার জন্য ঘষিয়া তুলিয়া ঘোরানো।

640 (5)

এচিং হল ওয়েফারের পৃষ্ঠের ক্ষতি দূর করার একটি প্রক্রিয়া, এবং ভৌত প্রক্রিয়াকরণের দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত পৃষ্ঠ স্তর রাসায়নিক দ্রবণ দ্বারা দ্রবীভূত হয়।

640 (8)

ডাবল সাইডেড গ্রাইন্ডিং একটি প্রক্রিয়া যা ওয়েফারকে চ্যাপ্টা করে তোলে এবং পৃষ্ঠের ছোট প্রোট্রুশনগুলি অপসারণ করে।

640 (7)

আরটিপি হল ওয়েফারকে কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে দ্রুত গরম করার একটি প্রক্রিয়া, যাতে ওয়েফারের অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি অভিন্ন হয়, ধাতব অমেধ্য দমন করা হয় এবং সেমিকন্ডাক্টরের অস্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ প্রতিরোধ করা হয়।

640 (11)

পলিশিং এমন একটি প্রক্রিয়া যা পৃষ্ঠের নির্ভুলতা যন্ত্রের মাধ্যমে পৃষ্ঠের মসৃণতা নিশ্চিত করে। উপযুক্ত তাপমাত্রা, চাপ এবং ঘূর্ণন গতির সাথে মিলিত স্লারি এবং পলিশিং কাপড়ের পলিশিং ব্যবহার পূর্ববর্তী প্রক্রিয়ার দ্বারা অবশিষ্ট যান্ত্রিক ক্ষতির স্তরটি দূর করতে পারে এবং চমৎকার পৃষ্ঠ সমতলতার সাথে সিলিকন ওয়েফার পেতে পারে।

640 (9)

পরিষ্কার করার উদ্দেশ্য হল পলিশ করার পরে সিলিকন ওয়েফারের পৃষ্ঠে অবশিষ্ট জৈব পদার্থ, কণা, ধাতু ইত্যাদি অপসারণ করা, যাতে সিলিকন ওয়েফার পৃষ্ঠের পরিচ্ছন্নতা নিশ্চিত করা যায় এবং পরবর্তী প্রক্রিয়ার গুণমানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা যায়।

640 (10)

সমতলতা এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা পরীক্ষক পলিশ করা এবং পরিষ্কার করার পরে সিলিকন ওয়েফার সনাক্ত করে যাতে পালিশ করা সিলিকন ওয়েফারের পুরুত্ব, সমতলতা, স্থানীয় সমতলতা, বক্রতা, ওয়ারপেজ, প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদি গ্রাহকের চাহিদা পূরণ করে।

640 (12)

কণা গণনা হল ওয়েফারের পৃষ্ঠকে সুনির্দিষ্টভাবে পরিদর্শন করার জন্য একটি প্রক্রিয়া, এবং পৃষ্ঠের ত্রুটি এবং পরিমাণ লেজারের বিচ্ছুরণ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

640 (14)

ইপিআই গ্রোয়িং হল বাষ্প ফেজ রাসায়নিক জমার মাধ্যমে পালিশ সিলিকন ওয়েফারগুলিতে উচ্চ-মানের সিলিকন একক ক্রিস্টাল ফিল্ম বাড়ানোর একটি প্রক্রিয়া।

সম্পর্কিত ধারণা:এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ: নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা সহ একটি একক স্ফটিক স্তরের বৃদ্ধি এবং একটি একক ক্রিস্টাল সাবস্ট্রেটের (সাবস্ট্রেট) মতো একই স্ফটিক স্তরের বৃদ্ধি বোঝায়, ঠিক যেমন মূল স্ফটিকটি একটি বিভাগের জন্য বাইরের দিকে প্রসারিত হয়। এপিটাক্সিয়াল গ্রোথ টেকনোলজি 1950-এর দশকের শেষের দিকে এবং 1960-এর দশকের শুরুতে বিকশিত হয়েছিল। সেই সময়ে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ-শক্তির ডিভাইসগুলি তৈরি করার জন্য, সংগ্রাহক সিরিজের প্রতিরোধের হ্রাস করা প্রয়োজন ছিল এবং উপাদানটি উচ্চ ভোল্টেজ এবং উচ্চ কারেন্ট সহ্য করার জন্য প্রয়োজনীয় ছিল, তাই এটি একটি পাতলা উচ্চ বৃদ্ধি করা প্রয়োজন ছিল। একটি কম-প্রতিরোধী সাবস্ট্রেটের উপর প্রতিরোধের এপিটাক্সিয়াল স্তর। নতুন একক স্ফটিক স্তরটি এপিটাক্সালিভাবে বেড়ে উঠা পরিবাহিতা প্রকার, প্রতিরোধ ক্ষমতা ইত্যাদির ক্ষেত্রে সাবস্ট্রেট থেকে আলাদা হতে পারে এবং বিভিন্ন পুরুত্ব এবং প্রয়োজনীয়তার মাল্টি-লেয়ার একক স্ফটিকও বৃদ্ধি করা যেতে পারে, যার ফলে ডিভাইসের নকশার নমনীয়তা ব্যাপকভাবে উন্নত হয় এবং ডিভাইসের কর্মক্ষমতা।

640 (13)

প্যাকেজিং হল চূড়ান্ত যোগ্য পণ্যের প্যাকেজিং।


পোস্টের সময়: নভেম্বর-০৫-২০২৪