Dans l'industrie des semi-conducteurs, en particulier dans le domaine des plaquettes de circuits intégrés vus partout.
Wafer est circulaire mince plaquette de silicium de haute pureté, et la plaquette de silicium de haute pureté à laquelle différents éléments de circuit peuvent être traités pour produire des structures, ce qui rend les produits fonction spécifique électrique du circuit intégré.
parlant IC (circuit intégré, IC) Ou en nature, ou de l'image, nous avons tous vu, comme indiqué ci-dessous:
(Source: sans-abri étoiles)
Ces composants denses avant sont soigneusement placés sur un seul matériau de silicium monocristallin, il est d'une manière ordonnée, en forme de carré. Visible, la plaquette dans la pratique doivent encore être carré coupé.
Alors doute venir - Pourquoi faire silicium gaufrettes rondes? Pourquoi la « plaquette » et non le résultat de « Jing Fang »?
Pour expliquer cela, il y a deux raisons: la main semble être un « génétiquement déterminé », d'autre part est « l'environnement ».
« Déterminisme génétique » - conduit d'approche à la croissance
Pour répondre à cette question, la première chose à dire sur 100 ans de raisons historiques. . .
En 1918, les scientifiques soviétiques Czochralski (Le Czochralski) Un procédé de croissance cristalline établie - méthode de croissance cristalline de traction droite, appelée la méthode CZ .
La fabrication d'une plaquette de silicium peut se résumer en trois étapes de base: l'extraction et la purification du silicium, une croissance de monocristal de silicium, en formant la tranche.
(Source: http: //amuseum.cdstm.cn/AMuseum/crystal/4403.html)
premier la purification et la fusion du sable de silice . Cette étape se fait principalement par dissolution, étapes de purification et de distillation pour obtenir une série de polysilicium.
suivi par Procédé de croissance de silicium monocristallin . Est cultivée à partir de la masse fondue de silicium d'un monocristal de silicium. silicium polycristallin de haute pureté dans un creuset en quartz, est chauffé à une température élevée dans une atmosphère protectrice à fondre. Utilisation d'un petit cristal d'ensemencement est élevée progressivement de tourner lentement dans la masse fondue, il peut être retiré du diamètre vertical grand lingot de silicium monocristallin.
La dernière étape consiste moulage wafer . Générale et seul lingot de silicium monocristallin cylindrique, de diamètre allant de 3 pouces à dix pouces. Après découpage du lingot de silicium, après le polissage, pour obtenir une seule plaquette de silicium monocristallin, à savoir la plaquette.
Il pousse a explosé ci-dessous.
(Source: Wuchuan blog)
Actuellement, des tranches de Czochralski adultes est la méthode la plus couramment utilisée, en plus de la méthode de Czochralski, il existe une méthode couramment utilisée par la méthode de fusion de zone.
méthode de fusion de zone, appelée méthode Fz . En 1939, en travaillant chez Bell Labs W · G · Pfann premier germé « nivellement régionale » de l'idée, et plus tard avec l'aide de Henry Hugh Le, Dan Dorsey et d'autres, de plus en plus de la haute pureté du germanium et un cristal unique de silicium, et a obtenu un brevet.
Cette méthode est l'utilisation de l'énergie thermique générée à une extrémité d'une zone à l'état fondu de la tige polycristallin matériau semi-conducteur, un seul cristal recristallisé. Faire fondre Zone si lentement dans une direction déplace l'autre extrémité de la tige, barre, puis à travers toute la racine, la croissance de la matière polycristalline dans une seule barre de tige de cristal, la méthode de fusion de zone exige également la semence, et le cristal colonnaire résultant le même lingot de cristal de germe cristallin.
(Source: Baidu Encyclopédie)
Procédé de fusion de zone est divisée en deux: fusion de la zone horizontale et Procédé vertical de fusion en zone flottante . Le premier est principalement utilisé pour la purification et la matière croissance cristalline du germanium, GaAs et analogues; celui-ci est principalement utilisée pour le silicium.
Pourquoi Il y a de longues latéralement et verticalement Pincez différent? Cela est dû au haut point de fusion du silicium, les propriétés chimiques réactives, sensibles à la contamination de la matière étrangère, il est difficile de trouver un côté de la cuve de maintien approprié, le niveau naturel dans la méthode de fusion de zone ne peut pas être utilisé sur une croissance de silicium il.
(Source: Baidu Encyclopédie)
Procédé de fusion de zone est différent du maximum de Czochralski comprenant: Procédé de fusion de zone sans utiliser un creuset en général, moins l'introduction d'impuretés, la teneur en impuretés du matériau est également moins de croissance .
En résumé, le barreau de silicium monocristallin est cylindrique, obtenu en utilisant ce procédé, la plaquette de silicium est naturellement ronde. La figure suivante est le genre de -
(Source: Supply)
Vous savez comment deux Pointy la cause? Bingo, graine figure est complètement à gauche, à droite de la figure pointue est la longueur du lingot à la fin, à partir de l'état fondu, en raison de la mécanique des fluides complexes, et la solidification rapide du silicium fondu provoqué.
« Déterminisme environnemental » - Le développement technologique a conduit à
En fait, en plus de méthode de croissance Wafer Décision « plaquette » est au-delà de la ronde des raisons pour cela, ainsi que les trois autres déterminants:
2 été calculée, cercle de diamètre comparatif L mm et la longueur latérale L mm carré, compte tenu du processus de fabrication du bord de la tranche 5-8 mm ne sont pas disponibles, le calcul de la savoir carrée rapport de surface des déchets que l'utilisation circulaire de type élevé. Par conséquent, la zone de surface de la circonférence d'un cercle est plus grand comme motif à deux dimensions, pour profiter pleinement des matières premières au cours du traitement, la plaquette peut être séparé sur une puce au plus.
3 fait dans l'usinage réel entre l'objet circulaire relative facilité des opérations de production. La symétrie seulement circulaire ayant un axe arbitraire, qui est le processus de production de la tranche de l'exigence inévitable, peut l'imaginer, la surface circulaire de la plaque par le procédé de revêtement par centrifugation (spin coating, l'enduction uniforme est en photorésist fait méthode) pour obtenir le revêtement de photorésist très uniforme, mais d'autres formes de plaquettes, il? Impossible ou très difficile, si vous le pouvez, le coût est très élevé.
4 silicium monocristallin cylindrique lingot plus facile à transporter, efficace pour éviter la bosse dommages pendant le transport, toute perte due aux coins Suidiao.
En outre, rappeler attentivement, vous voyez la plaquette complète est ronde? Certainement pas! Voir ci-dessous:
(Source: savoir presque)
Après que les barres de silicium fabriqués à partir, en moins de 200 mm de la tige de silicium est découpé un boxeur, appelé plat. Dans un 200mm (ou plus) de la tige de silicium, afin de réduire les déchets, recadrer seule petite ouverture ronde, appelée Notch. Enfin, la tranche puis tranché obtenu suit comme.
(Source: savoir presque)
Eh bien, ce petit écart est ce qu'il faut faire avec elle? Il est facile de penser - localiser . Ceci détermine la plaquette par l'orientation du cristal, lorsque le traitement ne sont pas sujettes à l'erreur.
Alors, pourquoi « wafer » Aucun parti? ? ? La réponse est simple, le problème est une question laissée par l'histoire, mais aussi une limitation technique. Et, vraiment besoin pas de le faire - de tranches carrées
(Source: sucre tas)
Mais, mais, vraiment silicium carré ~ ~ ~ Voir la figure ne exist
(Source: China Network)
(Source: Premier site du moteur)
C'est - Tel qu'il est utilisé cellule solaire au silicium .
Source: Institut des semi-conducteurs, Académie des Sciences de Chine
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