سبيكة السيليكون
يمكن أن تستغرق زراعة سبيكة السيليكون من أسبوع إلى شهر كامل اعتمادا على العديد من العوامل بما في ذلك الحجم والجودة والمواصفات. تنمو أكثر من 75٪ من جميع رقائق السيليكون أحادية البلورة عبر طريقة Czochralski (CZ) التي تستخدم قطعا من السيليكون البكر متعدد الكريستالات. يتم إذابة هذه القطع ووضعها في بوتقة كوارتز جنبا إلى جنب مع كميات صغيرة من العناصر التي تسمى المنشطات ، وأكثرها شيوعا هي البورون والفوسفور والزرنيخ والأنتيمون. تعطي المنشطات المضافة الخصائص الكهربائية المطلوبة للسبيكة المزروعة واعتمادا على المنشطات المستخدمة ، تصبح السبيكة سبيكة من النوع P أو N (البورون: نوع P ؛ الفوسفور ، الأنتيمون ، الزرنيخ: نوع N).
ثم يتم تسخين المواد إلى درجة حرارة أعلى من نقطة انصهار السيليكون ، حوالي 1420 درجة مئوية. بمجرد تسييل تركيبة السيليكون متعدد الكريستالات والمشاغرة ، يتم وضع بلورة سيليكون واحدة ، البذرة ، فوق الذوبان ، بالكاد تلامس السطح. البذرة لها نفس الاتجاه البلوري المطلوب في السبيكة النهائية. لتحقيق توحيد المنشطات ، يتم تدوير بذرة وبوتقة السيليكون المنصهر في اتجاهين متعاكسين. بمجرد استيفاء شروط نمو البلورات ، يتم رفع بلورة البذور ببطء من الذوبان. يبدأ النمو بالسحب السريع لبلورة البذور من أجل تقليل عدد العيوب البلورية داخل السبيكة في بداية عملية النمو. ثم يتم تقليل سرعة السحب للسماح لقطر البلورة بالنمو إلى أكبر قليلا من القطر النهائي المطلوب. عندما يتم الحصول على القطر المستهدف ، يتم تثبيت ظروف النمو للحفاظ على القطر. عندما ترتفع البذرة ببطء فوق الذوبان ، فإن التوتر السطحي بين البذرة والذوبان يتسبب في التصاق طبقة رقيقة من السيليكون بالبذرة ثم تبرد. أثناء التبريد ، توجه الذرات الموجودة في السيليكون الذائب نفسها إلى التركيب البلوري للبذرة.
بمجرد أن تنمو السبيكة بالكامل ، يتم طحنها إلى قطر تقريبي أكبر قليلا من القطر المطلوب لرقاقة السيليكون النهائية. ثم يتم إعطاء السبيكة درجة أو مسطحة للإشارة إلى اتجاهها ، اعتمادا على قطر الرقاقة أو مواصفات العميل أو معايير SEMI. بمجرد اجتياز عدد من عمليات التفتيش ، يتم تقطيع السبيكة إلى رقائق.
