今天來探討
LED外延片的成長工藝,早期在小積體電路時代,每一個6吋的外延片上制作數以千計的芯片,現在次微米線寬的大型VLSI,每一個8吋的外延片上也只能完成一兩百個大型芯片。外延片的制造雖動輒投資數百億,但卻是所有電子工業(yè)的基礎。
T~~$=vP9 ^B6i6]Pd=9 硅晶柱的長成,首先需要將純度相當高的硅礦放入熔爐中,并加入預先設定好的
金屬物質,使產生出來的硅晶柱擁有要求的電性特質,接著需要將所有物質融化后再長成單晶的硅晶柱,以下將對所有晶柱長成制程做介紹:
RnBmy^l" oQjB&0k4 長晶主要程式:
:_YG/0%I 1、融化(MELtDown)
y[5P<:&s 此過程是將置放于石英坩鍋內的塊狀復晶硅加熱制高于攝氏1420度的融化溫度之上,此階段中最重要的參數為坩鍋的位置與熱量的供應,若使用較大的功率來融化復晶硅,石英坩鍋的壽命會降低,反之功率太低則融化的過程費時太久,影響整體的產能。
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q 2、頸部成長(Neck Growth)
\A\yuJ= 當硅融漿的溫度穩(wěn)定之后,將方向的晶種漸漸注入液中,接著將晶種往上拉升,并使直徑縮小到一定(約6mm),維持此直徑并拉長10-20cm,以消除晶種內的排差(dislocation),此種零排差(dislocation-free)的控制主要為將排差局限在頸部的成長。
$E_vCB_ lbuW*) 3、晶冠成長(Crown Growth)
5iI3u 7Mn1 長完頸部后,慢慢地降低拉速與溫度,使頸部的直徑逐漸增加到所需的大小。
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晶體成長(Body Growth)
s$\8)V52 利用拉速與溫度變化的調整來遲維持固定的晶棒直徑,所以坩鍋必須不斷的上升來維持固定的液面高度,于是由坩鍋傳到晶棒及液面的輻射熱會逐漸增加,此輻射熱源將致使固業(yè)介面的溫度梯度逐漸變小,所以在晶棒成長階段的拉速必須逐漸地降低,以避免晶棒扭曲的現象產生。