לייצור פרוסות סיליקון יש בדרך כלל את השלבים הבאים:
1) גידול קריסטל, שניתן לחלק לשיטת צ'וקרלסקי (CZ) ושיטת התכת אזור (FZ). מכיוון שהחומר הפולי-גבישי המותך יגרום למגע ישיר עם כור היתוך הקוורץ, הזיהומים בכור הקוורץ יזהמו את הפול-גביש המותך. שיטת צ'וקרלסקי מיישרת את הפחמן הקריסטלי היחיד ותכולת החמצן גבוהה יחסית, ויש הרבה זיהומים ופגמים, אבל העלות נמוכה, והיא מתאימה לשרטוט פרוסות סיליקון בקוטר גדול (300 מ"מ). כיום זהו חומר פרוסות סיליקון המוליך למחצה העיקרי. הגביש הבודד שנמשך בשיטת ההיתוך האזורי מכיל מעט פגמים פנימיים ותכולת פחמן וחמצן נמוכה מכיוון שחומר הגלם הפולי-גבישי אינו במגע עם כור היתוך הקוורץ, אך הוא יקר ויקר, ומתאים למכשירים בעלי הספק גבוה ועוד. מוצרים יוקרתיים.
2) חיתוך, מוט הסיליקון החד-גבישי המצויר צריך לחתוך את חומר הראש והזנב, ואז לגלגל ולטחון אותו לקוטר הדרוש, לחתוך את הקצה השטוח או החריץ V, ואז לחתוך לפרוסות סיליקון דקות. כיום, בדרך כלל משתמשים בטכנולוגיית חיתוך חוטי יהלום, בעלת יעילות גבוהה ועיוות ועקמומיות טובים יחסית של פרוסות סיליקון. מספר קטן של חתיכות בצורת מיוחד ייחתך עם עיגול פנימי.
3) שחיקה: לאחר החיתוך, יש צורך להסיר את השכבה הפגומה על משטח החתך על ידי שחיקה כדי להבטיח את איכות משטח פרוסות הסיליקון, כ-50um הוסר.
4) קורוזיה: קורוזיה היא להסיר עוד יותר את שכבת הנזק שנגרמה מחיתוך וטחינה, כדי להתכונן לתהליך הליטוש הבא. קורוזיה כוללת בדרך כלל קורוזיה אלקלית וקורוזיה חומצית. כיום, בשל גורמי הגנת הסביבה, רובם משתמשים בקורוזיה אלקלית. כמות הסרת הקורוזיה תגיע ל30-40אום, וחספוס פני השטח יכול להגיע גם לרמת המיקרון.
5) ליטוש: ליטוש הוא תהליך חשוב בייצור פרוסות סיליקון. ליטוש נועד לשפר עוד יותר את איכות פני השטח של פרוסות סיליקון באמצעות טכנולוגיית CMP (Chemical Mechanical Polished) כדי לעמוד בדרישות לייצור שבבים. חספוס פני השטח לאחר ליטוש הוא בדרך כלל Ra<5A.
6) ניקוי ואריזה: ככל שרוחב הקו של מעגלים משולבים הולך וקטן, הדרישות לאינדיקטורים משופרים של גודל החלקיקים גם הולכות וגדלות. ניקוי ואריזה הם גם תהליך חשוב בייצור פרוסות סיליקון. ניקוי Megasonic יכול לנקות ולהיצמד לסיליקון רוב החלקיקים מעל 0.3um על פני השטח של פרוסת הסיליקון אטומים בוואקום וארוזים בקופסת ריבה לא נקייה או ארוזים בגז אינרטי, כך שה ניקיון משטח פרוסות הסיליקון עומד בדרישות של מעגלים משולבים.
מהם השלבים בייצור פרוסות סיליקון?
Jul 06, 2023השאר הודעה