सिलिकॉन वेफर्स के उत्पादन के कई चरण

सिलिकॉन वेफर्स के उत्पादन में आमतौर पर निम्नलिखित चरण होते हैं:
1) क्रिस्टल वृद्धि: क्रिस्टल वृद्धि के दो प्रकार हैं: ज़ोक्राल्स्की (CZ) और ज़ोन मेल्टिंग (FZ)। चूँकि पिघला हुआ पॉलीक्रिस्टलाइन पदार्थ क्वार्ट्ज़ क्रूसिबल के सीधे संपर्क में होगा, इसलिए क्वार्ट्ज़ क्रूसिबल में अशुद्धियाँ पिघले हुए पॉलीक्रिस्टलाइन को दूषित कर देंगी। ज़ोक्राल्स्की विधि एकल क्रिस्टल को सीधा करती है। क्रिस्टलीय कार्बन और ऑक्सीजन की मात्रा अपेक्षाकृत अधिक होती है, और कई अशुद्धता दोष होते हैं, लेकिन लागत कम होती है और यह बड़े व्यास (300 मिमी) वाले सिलिकॉन वेफ़र को खींचने के लिए उपयुक्त है। यह वर्तमान में मुख्य अर्धचालक सिलिकॉन वेफ़र सामग्री है। ज़ोन मेल्टिंग विधि द्वारा खींचे गए एकल क्रिस्टल में कम आंतरिक दोष और कम कार्बन और ऑक्सीजन सामग्री होती है क्योंकि पॉलीक्रिस्टलाइन कच्चे माल क्वार्ट्ज़ क्रूसिबल के संपर्क में नहीं होते हैं। हालांकि, वे महंगे और लागत प्रभावी हैं, इसलिए वे उच्च-शक्ति वाले उपकरणों और कुछ उच्च-अंत उत्पादों के लिए उपयुक्त हैं।
2) स्लाइसिंग: खींची गई सिंगल क्रिस्टल सिलिकॉन रॉड को सिर और पूंछ की सामग्री से काटकर अलग किया जाना चाहिए, और फिर रोल करके आवश्यक व्यास तक पीसना चाहिए। सपाट किनारों या वी-खांचे को काटने के बाद, इसे पतले सिलिकॉन वेफर्स में काटा जाता है। वर्तमान में, आमतौर पर डायमंड वायर कटिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है, जो अत्यधिक कुशल है और इसमें सिलिकॉन वेफर्स का बेहतर वारपेज और वक्रता है। आंतरिक हलकों का उपयोग करके विशेष आकार के टुकड़ों की एक छोटी संख्या को काटा जाएगा।
3) पीसना: स्लाइसिंग के बाद, सिलिकॉन वेफर सतह की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए कटिंग सतह पर क्षतिग्रस्त परत को पीसकर हटाने की आवश्यकता होती है। लगभग 50um हटा दिया जाता है।
4) संक्षारण: संक्षारण का अर्थ है काटने और पीसने से होने वाली क्षतिग्रस्त परत को हटाना ताकि अगली पॉलिशिंग प्रक्रिया के लिए तैयार किया जा सके। संक्षारण में आमतौर पर क्षार संक्षारण और अम्ल संक्षारण शामिल होते हैं। वर्तमान में, पर्यावरण संरक्षण कारकों के कारण, उनमें से अधिकांश क्षार संक्षारण का उपयोग करते हैं। संक्षारण हटाने की मात्रा 30-40um तक पहुँच जाएगी, और सतह खुरदरापन भी माइक्रोन स्तर तक पहुँच सकता है।
5) पॉलिशिंग: सिलिकॉन वेफर उत्पादन में पॉलिशिंग एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। पॉलिशिंग में सिलिकॉन वेफर की सतह की गुणवत्ता को और बेहतर बनाने के लिए CMP (केमिकल मैकेनिकल पॉलिश) तकनीक का उपयोग किया जाता है ताकि चिप उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। पॉलिशिंग के बाद सतह का खुरदरापन आमतौर पर Ra होता है<5A.
6) सफाई और पैकेजिंग: जैसे-जैसे एकीकृत सर्किट की लाइन की चौड़ाई छोटी होती जाती है, बेहतर ग्रैन्युलैरिटी संकेतकों की आवश्यकताएं भी अधिक होती जाती हैं। सिलिकॉन वेफर उत्पादन में सफाई और पैकेजिंग भी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। मेगासोनिक सफाई सिलिकॉन से जुड़े कणों को साफ कर सकती है। सिलिकॉन वेफर की सतह पर 0.3um से ऊपर के अधिकांश कणों को फिर वैक्यूम-सील किया जाता है और नो-क्लीन जैम बॉक्स में पैक किया जाता है या निष्क्रिय गैस के साथ पैक किया जाता है, ताकि सिलिकॉन वेफर की सतह की सफाई एकीकृत सर्किट की आवश्यकताओं को पूरा कर सके।