সিলিকন ওয়েফার উত্পাদন প্রক্রিয়া
Jun 17, 2024
1. সিলিকন নিষ্কাশন এবং পরিশোধন:
সিলিকন ওয়েফারগুলি কাঁচা সিলিকন হিসাবে তাদের জীবন শুরু করে, যা কোয়ার্টজাইট থেকে নিষ্কাশিত হয়, কোয়ার্টজ বেলেপাথরের একটি রূপ। বৈদ্যুতিক চুল্লিতে কার্বন দিয়ে গরম করার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সিলিকন শুদ্ধ হয়। এই প্রক্রিয়া, কার্বোথার্মিক হ্রাস হিসাবে পরিচিত, ধাতব গ্রেড সিলিকন উত্পাদন করে।
2. ইলেকট্রনিক গ্রেডে পরিমার্জন:
সেমিকন্ডাক্টর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রয়োজনীয় বিশুদ্ধতা অর্জন করতে, ধাতুবিদ্যা গ্রেড সিলিকন সিমেন্স প্রক্রিয়া নামে পরিচিত একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আরও পরিমার্জন করে। এই প্রক্রিয়াটি সিলিকনকে একটি উচ্চ-বিশুদ্ধতা পলিসিলিকন আকারে রূপান্তরিত করে, লোহা, অ্যালুমিনিয়াম এবং বোরনের মতো অমেধ্য দূর করে।
3. গলে যাওয়া এবং স্ফটিক বৃদ্ধি:
পরিশোধিত পলিসিলিকন 1400 ডিগ্রির বেশি তাপমাত্রায় একটি কোয়ার্টজ ক্রুসিবলে গলে যায়। সিলিকনের একটি ছোট সুনির্দিষ্ট-ভিত্তিক বীজ স্ফটিক গলিত সিলিকনে ডুবানো হয়। বীজ স্ফটিকের অভিযোজন একটি নির্দিষ্ট স্ফটিক অভিযোজন সহ একটি সিলিকন স্ফটিকের বৃদ্ধির পথনির্দেশ করতে সহায়তা করে।
4. Czochralski প্রক্রিয়া:
একক-ক্রিস্টাল সিলিকন বৃদ্ধির জন্য সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি হল Czochralski প্রক্রিয়া। বীজ স্ফটিক, একটি রডের সাথে সংযুক্ত, ধীরে ধীরে প্রত্যাহার করা হয় এবং গলে যাওয়া থেকে ঘোরানো হয়। এটি প্রত্যাহার করা হলে, সিলিকন বীজের উপর স্ফটিক হয়ে যায়, একটি নলাকার একক স্ফটিক গঠন করে।
5. ডোপিং:
বৃদ্ধির প্রক্রিয়া চলাকালীন, নির্দিষ্ট অমেধ্য, যা ডোপ্যান্ট নামে পরিচিত (যেমন বোরন, ফসফরাস, বা আর্সেনিক), সিলিকনের বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করতে যোগ করা যেতে পারে, এটিকে পি-টাইপ বা এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরে পরিণত করে।
6. ইনগট টুকরা করা:
একবার একক ক্রিস্টাল সিলিকন ইঙ্গট বড় হয়ে গেলে, এটি হীরার করাত ব্যবহার করে পাতলা ডিস্কে কাটা হয়। এই ডিস্কগুলি হল সিলিকন ওয়েফার। প্রতিটি ওয়েফার সাধারণত প্রায় 1 মিমি পুরু হয়।
7. পলিশিং:
তারপর ওয়েফারগুলিকে একটি মসৃণ, ত্রুটিহীন পৃষ্ঠ তৈরি করতে পালিশ করা হয়। এই পদক্ষেপটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ যে কোনও পৃষ্ঠের অসম্পূর্ণতা ওয়েফারগুলি থেকে তৈরি অর্ধপরিবাহী ডিভাইসগুলির কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
8. পরিষ্কার করা:
পলিশ করার পরে, ওয়েফারগুলি সমস্ত পৃষ্ঠের দূষক এবং কণাগুলি অপসারণের জন্য কঠোর পরিস্কার প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। এই ধাপে প্রায়ই একাধিক রাউন্ড এচিং এবং ধুয়ে ফেলা হয়।
9. পরিদর্শন এবং পরীক্ষা:
অবশেষে, প্রতিটি ওয়েফার পরিদর্শন করা হয় এবং গুণমান এবং বিশুদ্ধতার জন্য পরীক্ষা করা হয়। প্রতিটি ওয়েফার সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদনের জন্য প্রয়োজনীয় কঠোর মান পূরণ করে তা নিশ্চিত করতে উন্নত মেট্রোলজি সরঞ্জাম ব্যবহার করা হয়।
