실리콘 웨이퍼의 여러 생산 단계

실리콘 웨이퍼는 일반적으로 다음과 같은 단계로 생산됩니다.
1) 결정 성장: 결정 성장에는 초크랄스키(CZ)와 구역 용융(FZ)의 두 가지 유형이 있습니다. 용융된 다결정 재료가 석영 도가니와 직접 접촉하기 때문에 석영 도가니의 불순물이 용융된 다결정을 오염시킵니다. 초크랄스키 방법은 단결정을 직선화합니다. 결정질 탄소와 산소 함량이 비교적 높고 불순물 결함이 많지만 비용이 낮고 대구경(300mm) 실리콘 웨이퍼를 인출하는 데 적합합니다. 현재 주요 반도체 실리콘 웨이퍼 소재입니다. 구역 용융 방법으로 인출된 단결정은 다결정 원료가 석영 도가니와 접촉하지 않기 때문에 내부 결함이 적고 탄소와 산소 함량이 낮습니다. 그러나 비용이 많이 들고 비용 효율적이므로 고출력 장치와 일부 하이엔드 제품에 적합합니다.
2) 슬라이싱: 인출된 단결정 실리콘 막대는 머리와 꼬리 재료에서 절단한 다음 필요한 직경으로 압연하고 연삭해야 합니다. 평평한 모서리나 V 홈을 절단한 후 얇은 실리콘 웨이퍼로 절단합니다. 현재 다이아몬드 와이어 절단 기술이 일반적으로 사용되며, 이는 효율이 높고 실리콘 웨이퍼의 휘어짐과 곡률이 더 좋습니다. 소수의 특수 모양 조각은 내부 원을 사용하여 절단됩니다.
3) 연삭: 슬라이싱 후, 실리콘 웨이퍼 표면의 품질을 보장하기 위해 절단면의 손상된 층을 연삭으로 제거해야 합니다. 약 50um가 제거됩니다.
4) 부식: 부식은 다음 연마 공정을 준비하기 위해 절단 및 연삭으로 인해 발생한 손상된 층을 추가로 제거하는 것입니다. 부식에는 일반적으로 알칼리 부식과 산 부식이 포함됩니다. 현재 환경 보호 요인으로 인해 대부분은 알칼리 부식을 사용합니다. 부식 제거량은 30-40um에 도달하고 표면 거칠기도 미크론 수준에 도달할 수 있습니다.
5) 연마: 연마는 실리콘 웨이퍼 생산에서 중요한 공정입니다. 연마는 CMP(Chemical Mechanical Polished) 기술을 사용하여 칩 생산 요구 사항을 충족시키기 위해 실리콘 웨이퍼의 표면 품질을 더욱 개선합니다. 연마 후 표면 거칠기는 일반적으로 Ra<5A.
6) 세척 및 포장: 집적 회로의 선폭이 점점 더 작아짐에 따라 개선된 입도 지표에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다. 세척 및 포장은 실리콘 웨이퍼 생산에서도 중요한 공정입니다. 메가소닉 세척은 실리콘에 부착된 입자를 세척할 수 있습니다. 실리콘 웨이퍼 표면의 0.3um 이상인 대부분의 입자는 진공 밀봉하여 무세척 잼 상자에 포장하거나 불활성 가스로 포장하여 실리콘 웨이퍼 표면의 청결성이 집적 회로의 요구 사항을 충족시킵니다.