Технология получения кремния и изготовления пластин

Получение монокристаллического кремния:1.Получение металлургического кремния;

2. Синтез трихлорсилана;3. Получение электронного кремния;4. Выращивание монокристаллов.

1-Схема получения металлургического кремния

2-Синтез трихлорсилана

1. Измельчение металлургического кремния;

2. Обработка в парах соляной кислоты при температуре 300°С;

3. Конденсация и фракционная дистилляция SiHCl₃

Получение электронного кремния

Осуществляется осаждением из парогазовой смеси трихлорсилана и водорода при температуре 1200 °С:

Выращивание монокристаллов

Осуществляется вытягиванием слитков из расплава электронного кремния по методу Чохральского.

Полупроводниковая подложка Ø100 мм

Конструктивные элементы подложки

- Основной (или базовый) срез подложки предназначен для базирования (ориентации) пластин в технологическом оборудовании. В последующем параллельно базовому срезу будет располагаться одна из сторон кристалла ИМС.

- Скругление края по периферии подложки производится с целью предотвращения появления сколов и трещин.

- Дополнительные срезы служат для визуального определения ориентации, типа электропроводности и удельного сопротивления кремниевых пластин и наносятся относительно базового под углом 45, 90 или 180°.

Требования к качеству полупроводниковых подложекУсловно делят на две группы:

Требования к геометрическим параметрам (допуск на диам, толщина, отклонение толщ и тд)

Требования к качеству поверхности.(1. Шероховатость поверхности;2. Глубина нарушенного слоя;

3. Минимальная дефектность.)

Характерные особенности механических свойств полупроводниковых материалов

1/Высокая твёрдость и хрупкость (непригодны традиционные методы, та-

кие как точение, фрезерование, сверление, штамповка).

2. Единственным доступным методом является механическая обработка с применением связанных или свободных абразивов.

=Технологический маршрут изготовления подложек

- Калибровка слитка; - Ориентация и резка слитка;- Снятие фаски;- Двухстороннее шлифование;

- Финишная полировка планарной стороны;- Контроль качества поверхности.

Калибровка слитка

Резка слитка алмазным кругом с внутренней режущей кромкой (АКВР)

1 – цилиндрический барабан;

2 – алмазный круг с внутренней режущей кромкой;

3 – оправка;

4 – слиток;

Резка слитка проволочной пилой

4 – слиток;

5 – подающий ролик;

6 – тонкая проволока;

7 – направляющие ролики;

8 – форсунки для подачи суспензии;

9 – приемный ролик