Производство пластин монокристаллического кремния


Подготовка сырья — загрузка тигля — плавка — рост

Исходный материал, прошедший стадию тщательной очистки, сортировки и подготовки загружается в тигель, который помещается в печь и в вакууме нагревается до температуры плавления . В расплав опускается затравочный кристалл, служащий зародышем будущего слитка. При постоянном вращении тигля происходит постепенное вытягивание слитка, что позволяет получать монокристалл с минимальными дефектами структуры. После завершения роста и исчерпания остатков расплава, производится отрыв слитка от расплава и постепенное охлаждение слитка до заданной температуры. (метод Чохральского)

Выгрузка – измерения

После охлаждения слитка, производится контроль его геометрических размеров и электрофизических параметров и выполняется его разметка для последующей разрезки.

Механическая обработка

Размеченный слиток режется на цилиндры, которые затем «квадратируются». В ходе «квадратирования» от цилиндрической заготовки отрезаются боковые сектора, и она приобретает форму псевдо-квадрата (брикета). Произведенный брикет шлифуется для придания ему размеров конечной пластины. Шлифованные кремниевые брикеты приклеиваются по 1-2 штуки на полимерную подложку, которая в свою очередь была ранее наклеена на металлическую оправку станка проволочной резки.

Резка алмазной проволокой

Резка брикетов на пластины производится с помощью тонкой стальной проволоки с алмазным покрытием, натянутой на два вращающихся барабана в виде паутины. По мере продвижения стола с брикетом через проволочную паутину, брикет разрезается на пластины.

Отмывка пластин

После завершения процесса резки пластины остаются приклеенными к подложке. Для отклейки они помещаются в специальную корзину, которая поочередно опускается в ванны с разной концентрацией моющих растворов. По истечении установленного времени клей размягчается, и отклеенные пластины извлекаются из ванны отклейки и передаются на финишную отмывку, где пластины проходят химическую отмывку в специальных ваннах с установленными режимами отмывки после чего они сушатся и поступают на этап контроля качества и сортировки.

Контроль и сортировка пластин

На данном этапе 100% пластин подвергается измерению геометрических параметров (толщина, общее изменение по толщине, прогиб, коробление), качества поверхности пластин (наличие трещин, сколов, дыр, следов реза, потеков, остатков клея, пятен), а также электрофизических параметров.