Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Készítette: Pálfi Zoltán 2009.11.09 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Készítette: Pálfi Zoltán 2009.11.09 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke."— Előadás másolata:

1 Készítette: Pálfi Zoltán Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke

2 Előállítás lépései Szilícium polykristály előállítása Kristály húzás Egykristály felületének csiszolása Szeletelés Élek lekerekítése Szeletek simítás Polírozás Szeletek tisztítása Lézeres felületvizsgálás Epitaxiális rétegnövesztés

3 Polykristály előállítása Kvarckristályból állítják elő (kvarchomok) A kvarcot megolvasztják ívkemencében (1900°C) Eltávolítják az olvadékból a szilíciumot A keletkező anyagot oxigén-kloriddal oxidálják Újra tisztítják->99% tiszta szilícium keletkezik Ezután a szilíciumot hidrogénkloriddal reagáltatják egy réz tartalmú katalizátor segítségével Triklór-szilánt állítanak elő

4 Polykristály előállítása 2 Desztillációval tisztítják A triklór szilán magas hőmérsékleten (1100°C-on) reakcióba lép a hidrogénnel Nagy tisztaságú szilícium redukálódik Ebben a szilíciumban kevesebb mint 1ppm a szennyeződés

5 Egykristály húzása Poly-szilíciumból és adalék anyagból (arzén, bór, foszfor antimon) Szilícium tisztítása és hőkezelése Kemence melegítése és forgatása Egykristály segítségével húzzák Olvadék hőmérséklete és húzás sebességével állítják be a kívánt átmérőt Számítógép vezérelt folyamat

6

7 Poly-szilícium a kemencében lévő olvasztótégelyben

8 Elkészült Szilícium egykristály

9 Felület csiszolása A húzás után a tömb felülete egyenetlen A tömb felületét teljesen simára csiszolják Mechanikus eszterga segítségével Ezzel biztosítva az állandó átmérőt

10

11 Szeletelés Módszer Vágólappal (a lap belső élével) Huzalos szeletelővel

12 Szeletelés 2 A tömb végéről a kúpok eltávolítása Belső átmérős szeletelővel A levágott végeket újrahasznosítják Egész tömböt több kisebb darabra vágják Minőség-ellenőrzés és teszt Ellenállás, tömbi hibák Röntgenes vizsgálat Kristálytani orientáció ellenőrzése

13 Szeletelés 3 Tömb bevonása szén blokkoló epoxy gyantával A szilícium lapok szeletelése Huzalos szeletelővel Gyorsabb Ultra-vékony szeletelő huzal Csiszolóanyagot tartalmazó keverékkel locsoljuk Kémiai fürdő Csiszolóanyag eltávolítása miatt

14 Huzalos tömb szeletelő

15

16 Élek lekerekítése Csiszolás után a szelet széle éles és törékeny Letörhet, megrepedhet a szelet A további folyamatok során problémát okozhat Lekerekítik a szeletek szélét A szeleteket lézerrel megjelölik

17

18 Szeletek simítása A szeletek felülete nem teljesen sima A simításnál eltávolítják a szeletek felületéről a kitüremkedő részeket Csiszoló paszta használata A szelet felülete teljesen simává válik Eltávolítja a szeleteléskor keletkező hibákat az alsó és felső oldalról is

19 Szeletek simítása 2 A szeleteket ezután megmarják Eltávolítja a simítás után fenmaradó hibahelyeket Különböző összetételű kémiai fürdökbe mártják a szeleteket Tisztítja szelet felületét és csökkenti a felületi hibák számát Eltávolítja a szeleten maradó csiszoló pasztát A simítás után minden szeletet megvizsgálnak Mechanikai tulajdonságokat

20

21 Polírozás Több lépéses automatizált folyamat Ultra finom csiszoló pasztát használnak Az egymással szembelévő csiszoló felületek ellentétes irányba forognak Vegyi-mechanikai polírozási eljárás 1960-as években fejlesztették ki

22

23 Szeletek tisztítása Merítő fürdős tisztítás Eltávolítja a fennmaradó polírozó iszapot, viaszt és a nagyobb szennyeződéseket Szelet tisztatérbe kerül Újabb vegyi tisztítási fürdők Fürdők összetétele, hőmérséklete számítógéppel vezérelt Monitorozzák a tisztítás lépéseit

24 Lézeres felületvizsgálás A szeletek elkészítése után megvizsgálják a felületüket A szeleteket a legújabb lézeres felületvizsgáló berendezésekkel letapogatják Ellenőrzik a felület simaságát Bármilyen részecske található a lézer felületén az szórja a beeső lézer sugarát A visszavert fény mérésével feltérképezhető a szelet felületén lévő részecskék mérete, száma és elhelyezkedése

25

26 Epitaxiális rétegnövesztés A tiszta szeletek átkerülnek az epitaxiális rétegnövesztő kályhába Vékony ultra-tiszta réteget alakítanak ki a felületen Triklór-szilánt juttatnak a kályhába nagy nyomáson A szilícium atomok a felület tetején kiválnak

27 Epitaxiális réteg Különböző elektromos tulajdonságú rétegeket alakíthatunk ki Kevés a hibahely a leválasztott rétegben Javul a gyártott eszközök kihozatali aránya Nő a technológiai megbízhatóság

28

29 Szelet átmérők változása

30 A szilícium szeletek ára

31 Szilícium szelet vizsgálata Érintésmentes vizsgálat Minél több tulajdonság vizsgálata érintésmentesen Például: Töltéshordozók élettartama Adalékolás mértéke, ellenállás, adalék típusa Kristálytani orientáció Szennyeződések, hibahelyek Diffúziós hossz


Letölteni ppt "Készítette: Pálfi Zoltán 2009.11.09 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke."

Hasonló előadás


Google Hirdetések