ขั้นตอนในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนมีอะไรบ้าง?

การผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนมักมีขั้นตอนดังต่อไปนี้:
1) การเจริญเติบโตของผลึก ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นวิธี Czochralski (CZ) และวิธีละลายโซน (FZ) เนื่องจากวัสดุโพลีคริสตัลไลน์ที่หลอมละลายจะสัมผัสโดยตรงกับถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์ สิ่งเจือปนในถ้วยใส่ตัวอย่างควอตซ์จะปนเปื้อนโพลีคริสตัลที่หลอมเหลว วิธี Czochralski ทำให้คาร์บอนที่เป็นผลึกเดี่ยวตรงและมีปริมาณออกซิเจนค่อนข้างสูง และมีสิ่งเจือปนและข้อบกพร่องมากมาย แต่มีต้นทุนต่ำ และเหมาะสำหรับการดึงเวเฟอร์ซิลิคอนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (300 มม.) ปัจจุบันเป็นวัสดุเวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์หลัก ผลึกเดี่ยวที่ดึงโดยวิธีการหลอมแบบโซนมีข้อบกพร่องภายในเล็กน้อยและมีปริมาณคาร์บอนและออกซิเจนต่ำเนื่องจากวัตถุดิบโพลีคริสตัลไลน์ไม่ได้สัมผัสกับเบ้าหลอมควอตซ์ แต่มีราคาแพงและมีราคาแพง และเหมาะสำหรับอุปกรณ์กำลังสูงและบางชนิด ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์
2) การหั่น แท่งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ที่ดึงออกมาจะต้องตัดวัสดุหัวและหางออก จากนั้นม้วนและบดให้เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ ตัดขอบแบนหรือร่อง V แล้วตัดเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนบาง ๆ ในปัจจุบันมักใช้เทคโนโลยีการตัดลวดเพชรซึ่งมีประสิทธิภาพสูงและมีการบิดเบี้ยวและความโค้งของเวเฟอร์ซิลิคอนค่อนข้างดี ชิ้นรูปทรงพิเศษจำนวนเล็กน้อยจะถูกตัดโดยมีวงกลมด้านใน
3) การเจียร: หลังจากหั่นแล้ว จำเป็นต้องเอาชั้นที่เสียหายบนพื้นผิวที่ตัดออกโดยการเจียรเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของพื้นผิวเวเฟอร์ซิลิคอน โดยเอาออกประมาณ 50um
4) การกัดกร่อน: การกัดกร่อนคือการขจัดชั้นความเสียหายที่เกิดจากการตัดและการเจียรเพิ่มเติม เพื่อเตรียมสำหรับกระบวนการขัดครั้งต่อไป การกัดกร่อนมักรวมถึงการกัดกร่อนของอัลคาไลและการกัดกร่อนของกรด ในปัจจุบัน เนื่องจากปัจจัยด้านการปกป้องสิ่งแวดล้อม ส่วนใหญ่ใช้การกัดกร่อนของอัลคาไล ปริมาณการกำจัดการกัดกร่อนจะสูงถึง 30-40um และความหยาบของพื้นผิวก็อาจถึงระดับไมครอนได้เช่นกัน
5) การขัด: การขัดเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน การขัดเงาเป็นการปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนเพิ่มเติมด้วยเทคโนโลยี CMP (Chemical Mechanical Polished) เพื่อตอบสนองข้อกำหนดสำหรับการผลิตชิป ความหยาบของพื้นผิวหลังจากการขัดมักจะเป็น Ra<5A.
6) การทำความสะอาดและบรรจุภัณฑ์: เนื่องจากความกว้างของเส้นของวงจรรวมมีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ข้อกำหนดสำหรับตัวบ่งชี้ขนาดอนุภาคที่ได้รับการปรับปรุงก็มีเพิ่มมากขึ้นเช่นกัน การทำความสะอาดและบรรจุภัณฑ์ยังเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน การทำความสะอาด Megasonic สามารถทำความสะอาดและยึดติดกับซิลิคอน อนุภาคส่วนใหญ่ที่อยู่เหนือ 0.3um บนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนจะถูกปิดผนึกด้วยสุญญากาศและบรรจุในกล่องแยมที่ไม่ต้องทำความสะอาดหรือบรรจุด้วยก๊าซเฉื่อย เพื่อให้ ความสะอาดของพื้นผิวเวเฟอร์ซิลิคอนตรงตามข้อกำหนดของวงจรรวม