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사파이어 성장 방법 - 초크 랄 스키 방법

쵸크 랄 스키 법

초크 랄 스키 법은 반도체 단결정 (예를 들면 실리콘, 게르마늄 및 갈륨 비소)를 얻기 위해 사용 결정 성장, 금속 (예를 들어, 팔라듐, 백금,은, 금), 염, 원석 합성하는 방법이다. 이 과정은 금속의 결정화 속도를 조사하면서 1916 년에 방법을 발명 한 폴란드의 과학자 월 초크 랄 스키의 이름을 따서 명명된다.

가장 중요한 응용은 집적 회로와 같은 반도체 장치를 만들기 위해 전자 산업에서 사용되는 실리콘 단결정의 큰 원통형 덩어리 또는 보울의 성장 일 수있다. 이 경우 낮은 결함 밀도는 브리지 만-Stockbarger 기술의 변형을 사용하여 얻을 수 있지만, 갈륨 비소 등 다른 반도체는, 또한,이 방법에 의해 성장시킬 수있다.

인해 웨이퍼 공통 사양의 효율로, 반도체 산업 표준 치수로 웨이퍼를 사용하고있다. 초기에, 보울은 몇 인치, 작았 다. 진보 된 기술을 통해 고성능 디바이스 제조업체는 200mm 및 300mm 직경의 웨이퍼를 사용한다. 폭은 정밀한 온도 제어, 회전 속도 및 상기 시드 홀더 인출되는 속도에 의해 제어된다. 이 웨이퍼를 얇게되어있는 결정 잉곳은 수백 킬로그램의 길이는 최대 2m 될 수 있습니다. 큰 웨이퍼 이상의 칩이 웨이퍼 상에 제조 될 수 있기 때문에, 제조 효율을 개선 할 수 있으므로, 실리콘 웨이퍼의 크기를 증가시키는 정상 구동되고있다. 다음 단계는 최대 450 mm는 현재 실리콘 웨이퍼는 전형적으로 약 0.2-0.75 mm 두께이다] 2018 년 도입 예정되고, 집적 회로를 만드는 데 큰 평탄 연마되거나 또는 태양 전지를 만드는 질감.

상기 챔버는 상기 실리콘을 용융, 약 1500 섭씨 온도로 가열 될 때 프로세스가 시작된다. 실리콘이 완전히 용융 될 때 단지 용융 실리콘의 표면 아래 딥까지 회전축의 단부에 장착 된 작은 종 결정을 서서히 저하된다. 샤프트가 반 시계 방향으로 회전하며, 도가니는 시계 방향으로 회전한다. 회전로드는 대략 원통형 보울이 형성 될 수 있도록, 매우 서서히 위쪽으로 인출된다. 보울 도가니에 실리콘의 양에 따라, 하나의 2 미터 일 수있다.

실리콘의 전기적 특성은 용융하기 전에 실리콘에 인 또는 붕소와 같은 물질을 추가로 제어된다. 첨가 된 재료는 도펀트 호출 프로세스는 도핑이라고한다. 이 방법은 또한 갈륨 비소와 같은 실리콘 이외의 반도체 물질로 사용되는.

사파이어의 성장은 실리콘과 동일하지만, 사파이어가 쵸크 랄 스키 법에 의해 성장되는 경우, 용융물은 텅스텐, 몰리브덴 도가니에 포함된다.

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