jongkong silikon

Pertumbuhan jongkong silikon boleh mengambil mana-mana sahaja dari seminggu hingga sebulan bergantung kepada banyak faktor termasuk saiz, kualiti dan spesifikasi. Lebih daripada 75% daripada semua wafer silikon kristal tunggal tumbuh melalui kaedah Czochralski (CZ) yang menggunakan ketulan silikon polihabluran dara. Ketulan ini cair dan diletakkan di dalam kuarza crucible bersama-sama dengan kuantiti kecil unsur-unsur yang dipanggil dopants, yang paling biasa adalah boron, fosforus, arsenik dan antimoni. Dopant tambahan memberikan sifat elektrik yang diingini untuk jongkong yang ditanam dan bergantung kepada dopant yang digunakan, jongkong menjadi jongkong jenis P atau N (boron: Jenis P; fosforus, antimoni, arsenik: jenis N).

Bahan-bahan kemudiannya dipanaskan pada suhu di atas takat lebur silikon, sekitar 1420 darjah Celsius. Sebaik sahaja silikon polihabluran dan gabungan dopant telah dicairkan, kristal silikon tunggal, benih, diletakkan di atas cair, hampir tidak menyentuh permukaan. Benih mempunyai orientasi kristal yang sama yang diperlukan dalam jongkong siap. Untuk mencapai keseragaman doping, benih dan crucible silikon cair diputar ke arah yang bertentangan. Sebaik sahaja keadaan untuk pertumbuhan kristal telah dipenuhi, kristal benih perlahan-lahan diangkat keluar dari cair. Pertumbuhan bermula dengan menarik kristal benih yang cepat untuk meminimumkan bilangan kecacatan kristal dalam jongkong pada permulaan proses yang semakin meningkat. Kelajuan tarik kemudian dikurangkan untuk membolehkan diameter kristal tumbuh sedikit lebih besar daripada diameter akhir yang dikehendaki. Apabila diameter sasaran diperolehi, keadaan pertumbuhan stabil untuk mengekalkan diameter. Oleh kerana benih perlahan-lahan dibangkitkan di atas cair, ketegangan permukaan antara benih dan cair menyebabkan filem nipis silikon mematuhi benih dan kemudian sejuk. Semasa penyejukan, atom-atom dalam silikon cair berorientasikan diri mereka kepada struktur kristal benih.

Sebaik sahaja jongkong ditanam sepenuhnya, ia dikisar menjadi diameter saiz kasar sedikit lebih besar daripada diameter wafer silikon siap yang dikehendaki. Jongkong kemudiannya diberikan takuk atau rata untuk menunjukkan orientasinya, bergantung kepada diameter wafer, spesifikasi pelanggan, atau Piawaian SEMI. Sebaik sahaja ia telah lulus beberapa pemeriksaan, jongkong dihiris ke dalam wafer.