VÝROBA KŘEMÍKU

Tato část celku ON Semiconductor se zabývá výrobou křemíkových monokrystalů a z nich pak připravených leštěných a epitaxních desek určených pro použití v polovodičovém průmyslu. Křemíková deska je základním materiálem pro výrobu polovodičových součástek.


Výrobky

Výsledným produktem jsou křemíkové leštěné a epitaxní desky vyráběné z Czochralského metodou připraveného monokrystalu křemíku o průměru 150mm. Křemíkové desky jsou legovány bórem, fosforem, arzenem nebo antimonem. Výroba křemíku svým sortimentem uspokojuje požadavky zákazníků na desky v celém odporovém sortimentu požadovaném v polovodičovém průmyslu, včetně speciálních materiálů vysoce legovaných fosforem a antimonem.


Technologie výroby křemíku

Výroba křemíkových desek je složitý proces, zahrnující jak chemické tak i strojírenské operace, při kterých je požadována vysoká přesnost a jsou kladeny extrémní požadavky na čistotu celého procesu.

Růst monokrystalu je počáteční operací. Vstupní polykrystalický křemík s přídavkem malého množství dopantu, který určuje elektrické vlastnosti výsledného produktu, je roztaven v křemenném kelímku a do taveniny je ponořen monokrystalický zárodek. Regulací rychlosti tažení, teploty taveniny, otáček a řady dalších technologických parametrů se docílí toho, že atomy křemíku se postupně zabudovávají do přesně definovaných poloh v krystalové mřížce a tvoří monokrystal o požadovaném průměru a vlastnostech.

Hodnocení parametrů se provádí po odřezání začátku a konce krystalu na kontrolních deskách. Části krystalu splňující specifikaci se obrousí na požadovaný průměr.

Řezání monokrystalu je další operací, při níž se krystal rozčlení na jednotlivé desky, a to buď technologií řezání na pilách s vnitřním diamantovým bortem nebo tzv drátových řezačkách, kde se zpracovává celý díl krystalu najednou.

Zaoblování ostrých hran desek po nařezání zabraňuje vzniku výštipků a lomů při následných operacích. Profilování okraje se děje pomocí diamantového kotoučku s drážkou požadovaného tvaru.

Oboustranné lapování pomocí jemné suspenze kysličníku hlinitého odstraňuje z povrchu desek větší část narušení z řezání a zlepšuje geometrické parametry jako jsou planparalelita a rovinnost.

Leptání ve směsi kyselin odstraňuje zbytkové narušení po lapování.

Úpravy zadní strany desek se provádějí na většině produkce Si desek. Dle požadavků zákazníků na jednotlivé produkty se jedná o:

  • depozice polykrystalického křemíku na zadní stranu nebo narušení zadní strany desek pískováním za účelem zvýšení getrační schopnosti desek
  • depozice vrstvy oxidu křemičitého na zadní stranu jako prevence autodopingu během nanášení epitaxní vrstvy

Leštění je kombinací chemických a mechanických procesů, které dávají přední straně desek zrcadlově lesklý povrch v kvalitě potřebné pro současnou výrobu polovodičových součástek. Poté desky procházejí sérií chemických a mechanických čistících kroků, při nichž se ostraňují zbytky leštící suspenze, stopové kontaminace i prachové částice. Část leštěných desek je po vizuální kontrole zabalena a distribuována přímo zákazníkům, část pokračuje na operaci epitaxe.

Epitaxní vrstva je velmi tenká vrstva rovněž monokrystalického křemíku, která se deponuje na základní monokrystalickou desku. Jedná se o ultračistou vrstvu z pohledu nečistot s velmi přesným obsahem elektricky aktivního dopantu.

Your request has been submitted for approval.
Please allow 2-5 business days for a response.
You will receive an email when your request is approved.
Request for this document already exists and is waiting for approval.