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​集成电路制造手册:晶柱成长制程

2022-09-22 15:44
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在集成电路制造工艺过程中,晶柱是必不可少的原材料之一,作为晶柱,随着芯片复杂性越来越高,集成电路也必然要适应相应的变化,这也对晶柱制造工艺提出了更加严格的要求,所以晶柱成长制程有哪些?

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1、融化(MeItDown)

此过程是将置放于石英坩埚内的块状复晶硅加热制高于摄氏1420度的融化温度之上,此阶段中最重要的参数为坩埚的位置与热量的供应,若使用较大的功率来融化复晶硅,石英坩埚的寿命将降低,反之功率太低则融化的过程费时太久,影响整体的产能。

2、颈部成长(Neck Growth

当硅熔浆的温度稳定之后,将<1.0.0>方向的晶种逐渐注入液中,接着将晶种往上拉升,并使直径缩小到一定(约6mm),维持次直径并拉长10-20cm,以消除晶种内的排差,此种零排差的控制主要为将排差局限在颈部的成长。

3、晶冠成长(Grown Growth)

长完颈部后,慢慢降低拉速与温度,使颈部的直径逐渐增加到所需的大小。

4、晶体成长(Body Growth)

利用拉速与温度变化的调整来维持固定的晶棒直径,所以坩埚必须不断的上升来维持固定的液面高度,于是由坩埚传导晶棒及液面的辐射热会逐渐增加。此辐射热源将致使固业界面的温度梯度逐渐变小,所以在晶棒成长阶段的拉速必须逐渐地降低,以避免晶棒扭曲的现象产生。

5、尾部成长(Tail Growth)

当晶体成长到固定(需要)的长度后,晶棒的直径必须逐渐地缩小,直到与液面分开,这是避免因热应力造成排差与滑移面现象。


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