Czochralski পদ্ধতি

ওয়েফারসক্রিস্টাল রড থেকে কাটা হয়, যা পলিক্রিস্টালাইন এবং বিশুদ্ধ আনডোপড অন্তর্নিহিত উপকরণ থেকে উত্পাদিত হয়। গলে যাওয়া এবং পুনঃক্রিস্টালাইজেশনের মাধ্যমে পলিক্রিস্টালাইন উপাদানকে একক স্ফটিকেতে রূপান্তরিত করার প্রক্রিয়াটি স্ফটিক বৃদ্ধি হিসাবে পরিচিত। বর্তমানে, দুটি প্রধান পদ্ধতি এই প্রক্রিয়ার জন্য নিযুক্ত করা হয়: Czochralski পদ্ধতি এবং জোন গলানো পদ্ধতি। এর মধ্যে, Czochralski পদ্ধতি (প্রায়শই CZ পদ্ধতি হিসাবে উল্লেখ করা হয়) গলে একক স্ফটিক বৃদ্ধির জন্য সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য। প্রকৃতপক্ষে, 85% একক স্ফটিক সিলিকন Czochralski পদ্ধতি ব্যবহার করে উত্পাদিত হয়।

Czochralski পদ্ধতিতে উচ্চ-বিশুদ্ধতার পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন উপাদানগুলিকে গরম করা এবং গলে উচ্চ শূন্যতা বা একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস বায়ুমণ্ডলের অধীনে একটি তরল অবস্থায় পরিণত করা হয়, তারপরে একক স্ফটিক সিলিকন গঠনের জন্য পুনরায় ক্রিস্টালাইজেশন করা হয়। এই প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় সরঞ্জামগুলির মধ্যে একটি Czochralski একক ক্রিস্টাল ফার্নেস রয়েছে, যার মধ্যে একটি ফার্নেস বডি, একটি যান্ত্রিক ট্রান্সমিশন সিস্টেম, একটি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা এবং একটি গ্যাস ট্রান্সমিশন সিস্টেম রয়েছে। চুল্লির নকশা অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন এবং কার্যকর তাপ অপচয় নিশ্চিত করে। যান্ত্রিক ট্রান্সমিশন সিস্টেম ক্রুসিবল এবং বীজ স্ফটিকের গতিবিধি পরিচালনা করে, যখন হিটিং সিস্টেম উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কয়েল বা একটি প্রতিরোধী হিটার ব্যবহার করে পলিসিলিকনকে গলিয়ে দেয়। গ্যাস ট্রান্সমিশন সিস্টেম একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি করার জন্য এবং সিলিকন দ্রবণের অক্সিডেশন রোধ করতে নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে চেম্বারটি পূরণ করার জন্য দায়ী, 5 টরের নিচে প্রয়োজনীয় ভ্যাকুয়াম স্তর এবং কমপক্ষে 99.9999% একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস বিশুদ্ধতা।

ক্রিস্টাল রডের বিশুদ্ধতা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি ফলস্বরূপ ওয়েফারের গুণমানকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। অতএব, একক স্ফটিক বৃদ্ধির সময় উচ্চ বিশুদ্ধতা বজায় রাখা অপরিহার্য।

ক্রিস্টাল বৃদ্ধিতে সিলিকন ইঙ্গট চাষ করার জন্য একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক অভিযোজন সহ একক ক্রিস্টাল সিলিকনকে প্রাথমিক বীজ স্ফটিক হিসাবে ব্যবহার করা জড়িত। ফলস্বরূপ সিলিকন ইনগট বীজ স্ফটিকের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য (স্ফটিক অভিযোজন) "উত্তরাধিকারী" হবে। গলিত সিলিকন সঠিকভাবে বীজ স্ফটিকের স্ফটিক কাঠামো অনুসরণ করে এবং ধীরে ধীরে একটি বড় একক ক্রিস্টাল সিলিকন ইঙ্গটে প্রসারিত হয় তা নিশ্চিত করতে, গলিত সিলিকন এবং একক ক্রিস্টাল সিলিকন বীজ স্ফটিকগুলির মধ্যে যোগাযোগের ইন্টারফেসের শর্তগুলি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। এই প্রক্রিয়াটি একটি Czochralski (CZ) একক স্ফটিক বৃদ্ধি চুল্লি দ্বারা সহজতর করা হয়।

CZ পদ্ধতির মাধ্যমে একক ক্রিস্টাল সিলিকন বৃদ্ধির প্রধান পদক্ষেপগুলি নিম্নরূপ:

প্রস্তুতি পর্যায়:

1. উচ্চ-বিশুদ্ধতা পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন দিয়ে শুরু করুন, তারপর হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড এবং নাইট্রিক অ্যাসিডের মিশ্র দ্রবণ ব্যবহার করে এটিকে গুঁড়ো করুন এবং পরিষ্কার করুন।

2. বীজ ক্রিস্টালকে পালিশ করুন, নিশ্চিত করুন যে এর অভিযোজন একক ক্রিস্টাল সিলিকনের পছন্দসই বৃদ্ধির দিকটির সাথে মেলে এবং এটি ত্রুটিমুক্ত। কোন অপূর্ণতা ক্রমবর্ধমান স্ফটিক দ্বারা "উত্তরাধিকারসূত্রে" হবে।

3. ক্রমবর্ধমান ক্রিস্টালের পরিবাহিতা (হয় N-টাইপ বা P-টাইপ) নিয়ন্ত্রণ করতে ক্রুসিবলে যোগ করা অমেধ্য নির্বাচন করুন।

4. নিরপেক্ষ হওয়া পর্যন্ত উচ্চ-বিশুদ্ধতা ডিওনাইজড জল দিয়ে সমস্ত পরিষ্কার করা সামগ্রী ধুয়ে ফেলুন, তারপর শুকিয়ে নিন।

চুল্লি লোড হচ্ছে:

1. চূর্ণ করা পলিসিলিকনকে একটি কোয়ার্টজ ক্রুসিবলে রাখুন, সিড ক্রিস্টালটি সুরক্ষিত করুন, এটিকে ঢেকে দিন, চুল্লিটি খালি করুন এবং নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে পূর্ণ করুন।

গরম এবং গলিত পলিসিলিকন:

1. নিষ্ক্রিয় গ্যাস দিয়ে ভরাট করার পর, ক্রুসিবলের মধ্যে পলিসিলিকনকে গরম করুন এবং গলিয়ে দিন, সাধারণত প্রায় 1420 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়।

ক্রমবর্ধমান পর্যায়:

1. এই পর্যায়টিকে "সিডিং" বলা হয়। তাপমাত্রা 1420 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কিছুটা নিচে নামিয়ে দিন যাতে বীজ স্ফটিকটি তরল পৃষ্ঠের কয়েক মিলিমিটার উপরে থাকে।

2. গলিত সিলিকন এবং বীজ স্ফটিকের মধ্যে তাপীয় ভারসাম্য অর্জনের জন্য প্রায় 2-3 মিনিটের জন্য বীজ স্ফটিকটিকে প্রিহিট করুন৷

3. প্রি-হিটিং করার পরে, বীজ বপন প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ করতে গলিত সিলিকন পৃষ্ঠের সংস্পর্শে বীজ স্ফটিক আনুন।

নেকিং স্টেজ:

1. বীজ বপনের ধাপ অনুসরণ করে, ধীরে ধীরে তাপমাত্রা বাড়ান যখন বীজ স্ফটিকটি ঘুরতে শুরু করে এবং ধীরে ধীরে উপরের দিকে টানা হয়, প্রায় 0.5 থেকে 0.7 সেন্টিমিটার ব্যাস সহ একটি ছোট একক স্ফটিক তৈরি করে, যা প্রাথমিক বীজ স্ফটিকের চেয়ে ছোট।

2. এই ঘাড়ের পর্যায়ে প্রাথমিক লক্ষ্য হল বীজ ক্রিস্টালে উপস্থিত যেকোন ত্রুটির পাশাপাশি বীজ বপন প্রক্রিয়ার সময় তাপমাত্রার ওঠানামা থেকে উদ্ভূত নতুন ত্রুটিগুলি দূর করা। যদিও এই পর্যায়ে টানার গতি তুলনামূলকভাবে দ্রুত হয়, তবে অত্যধিক দ্রুত অপারেশন এড়াতে এটি যথাযথ সীমার মধ্যে বজায় রাখতে হবে।

শোল্ডারিং স্টেজ:

1. নেকিং সম্পূর্ণ হওয়ার পরে, টানার গতি হ্রাস করুন এবং ক্রিস্টালকে ধীরে ধীরে প্রয়োজনীয় ব্যাস অর্জন করার অনুমতি দেওয়ার জন্য তাপমাত্রা কমিয়ে দিন।

2. এই কাঁধের প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপমাত্রা এবং টানার গতির যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রণ সমান এবং স্থিতিশীল স্ফটিক বৃদ্ধি নিশ্চিত করার জন্য অপরিহার্য।

সমান ব্যাস বৃদ্ধি পর্যায়:

1. শোল্ডারিং প্রক্রিয়াটি সমাপ্তির কাছাকাছি হওয়ায়, ব্যাসের সমান বৃদ্ধি নিশ্চিত করতে তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বাড়ান এবং স্থিতিশীল করুন।

2. এই পর্যায়ে একক স্ফটিকের অভিন্নতা এবং ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করার জন্য গতি এবং তাপমাত্রা টানার কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

সমাপ্তি পর্যায়:

1. একক ক্রিস্টাল বৃদ্ধির সমাপ্তির কাছাকাছি আসার সাথে সাথে, তাপমাত্রা মাঝারিভাবে বাড়ান এবং ধীরে ধীরে স্ফটিক রডের ব্যাসকে একটি বিন্দুতে কমানোর জন্য টানার হারকে ত্বরান্বিত করুন।

2. এই টেপারিং ক্রিস্টাল রড গলিত অবস্থা থেকে প্রস্থান করার সময় হঠাৎ তাপমাত্রা হ্রাসের ফলে যে ত্রুটিগুলি দেখা দিতে পারে তা প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে, যার ফলে স্ফটিকের সামগ্রিক উচ্চ গুণমান নিশ্চিত করা হয়।

একক ক্রিস্টালের সরাসরি টান শেষ হওয়ার পরে, ওয়েফারের কাঁচামাল স্ফটিক রড পাওয়া যায়। ক্রিস্টাল রড কেটে সবচেয়ে আসল ওয়েফার পাওয়া যায়। যাইহোক, এই সময়ে ওয়েফার সরাসরি ব্যবহার করা যাবে না। ব্যবহারযোগ্য ওয়েফার পাওয়ার জন্য, কিছু জটিল পরবর্তী ক্রিয়াকলাপ যেমন পলিশিং, পরিষ্কার করা, পাতলা ফিল্ম জমা করা, অ্যানিলিং ইত্যাদির প্রয়োজন হয়।

সেমিকোরেক্স উচ্চ মানের অফার করেসেমিকন্ডাক্টর ওয়েফার. আপনার যদি কোন জিজ্ঞাসা থাকে বা অতিরিক্ত বিবরণ প্রয়োজন, আমাদের সাথে যোগাযোগ করতে দ্বিধা করবেন না দয়া করে.

যোগাযোগের ফোন # +86-13567891907

ইমেইল: sales@semicorex.com