半導體電子學/分立器件製造/製造矽錠
外觀
矽錠是製造積體電路所必需的。為了製造矽錠,我們需要接近 100% 的矽,其雜質濃度僅為百萬分之幾。為了製造單晶矽錠,現代工業採用以下解釋的直拉法。
將近 100% 純度的矽被放入一個可以承受極高溫度的石英坩堝中。整個操作在非常乾淨的環境中進行,因此幾乎不會發生汙染。石英坩堝中的矽被加熱,換句話說,加熱到足夠高的溫度,使矽熔化形成熔融體。
獲得矽熔體後,可以新增五價或三價原子的摻雜劑,使矽成為 N 型或 P 型。一旦雜質被新增,確保混合物是均勻的,這樣在製造半導體時就不會出現錯誤。將熔融體的溫度保持在恆定的、最佳的溫度,以便晶體易於形成。將一個夾具下降到熔融體中,夾具上有一個單晶矽片。
操縱夾具,使晶體矽接觸熔融體。然後,熔融矽在晶體周圍凝固,使其越來越大。夾具旋轉,使晶體保持圓柱形。
緩慢而穩定地以恆定速率旋轉並向上提起夾具,使晶體以恆定速率生長。透過這個過程,我們可以得到一個完美的單晶圓柱形矽錠,用於製造半導體。
最終的晶體看起來如上所示。圓柱體頂部是一個錐體。這是製造矽片所用的原材料。
