Zakład Technologii Krzemu

Zakładu rozwinął różne technologie wytwarzania produktów krzemowych, takie jak CZ (metoda Czochralskiego), czy FZ (metoda beztyglowa). W ofercie znajdują się monokryształy i płytki krzemowe (różnych rodzajów) o średnicach od 1” do 4” – standardowe i ponadstandardowe o grubościach od 50µm do 40000µm oraz powyżej, jak również płytki krzemowe bezpośrednio po cięciu, trawione oraz polerowane jedno- lub obustronnie w zależności od potrzeb.
Zakład prowadzi też prace badawcze jakości powierzchni płytek oraz jakości warstw pod powierzchnią oraz badania doświadczalne nad technologią płytek krzemowych, takie jak: zastosowania płynnego wosku, metody adhezyjne, wybór mieszanek trawiących do trawienia krzemu, eliminacja z powierzchni polerowanych płytek defektów typu „haze”, czy poprawa czystości krzemu w polerowanych płytkach do standardów światowych. 
Bada się także defekty typu „haze”, OSF, S-PITS oraz przydatność różnych materiałów do procesów geterowania wewnętrznego.

Oferta

Płytki są wycinane z monokryształów krzemu za pomocą pił diamentowych o wewnętrznej krawędzi tnącej. Następnie podlegają czyszczeniu w myjce ultradźwiękowej lub czyszczeniu chemicznemu. Ich krawędzie są zaokrąglane mechanicznie. Powierzchnia płytek jest trawiona w mieszaninie kwasów lub zasad, w zależności od potrzeb. Płytki są polerowane chemo-mechanicznie (jedno- lub dwustronnie).
Przedstawione dane dotyczą standardowej produkcji. Pracownicy gotowi do uzgadniania zamówień z indywidualnie dobranymi parametrami płytek.

Równolegle Zakład prowadzi prace badawcze jakości powierzchni płytek oraz jakości warstw pod powierzchnią, oraz badania doświadczalne nad technologią płytek krzemowych, takie jak zastosowania płynnego wosku, metody adhezyjne, wybór mieszanek trawiących do trawienia krzemu, eliminacja z powierzchni polerowanych płytek defektów typu „haze”, czy poprawa czystości krzemu w polerowanych płytkach do standardów światowych.

Szczegółowa oferta (pdf, 2809.4 Kb)
Detailed offer (pdf, 3702.4 Kb)

W Zakładzie opracowano procesy technologiczne wytwarzania krzemu, w których:
• osiągnięto kontrolowaną zawartość tlenu w monokryształach krzemu na poziomie 5,5 ÷ 8,7*1017 atomów na cm3 oraz wdrożono oprogramowanie do automatycznej kontroli procesów wzrostu kryształów);
• sterując warunkami topienia i przepływu argonu znacząco ograniczono wpływ migracji węgla w krzemie podczas wzrostu kryształów na (standardowa zawartość węgla w wytwarzanych monokryształach krzemu jest niższa niż 2,5*1016 atomów na cm3);
• uzyskuje się monokryształy 1˝ , 2˝ i 3” oraz 4”o nietypowych orientacjach (<110>, <112>, <113>, <133>, <210>, <310>, <510>, <511>, <711>, <221>, <321>);
• wytwarzamy płytki krzemowe o standardowych orientacjach (<100>,<111>) z dezorientacją do 15°;
• polerowane płytki krzemowe o średnicach do 4” i grubościach >2000 µm charakteryzują się tolerancją grubości TTV i falistości <5 µm oraz z gładkością powierzchni <5 Å;
• otrzymuje się supercienkie płytki krzemowe (grubość 50 µm) o średnicy 2˝, dwustronnie polerowane, o rozrzucie grubości ±0,5 µm i zbliżonym do sferycznego kształcie jego rozkładu, z dokładnością orientacji płytki <0,05° i ścięcia bazowego <20’, z gładkością powierzchni <5Å (prace w ramach europejskiego grantu Imaging with Neutral Atoms).

Opracowano:
• system kontroli termicznej w procesach wzrostu monokryształów krzemu zapewniający stabilność termiczną kryształów (typowy czas nukleacji wytrąceń wynosi powyżej 100 godzin);
• metody pozwalające na uzyskiwanie monokryształów krzemu o standardowych własnościach za pomocą konwencjonalnych technik domieszkowania.

Zakład ma także w ofercie usługi pomiarowe i badawcze oraz oferuje współpracę w dziedzinie technologii krzemu.

Osiągnięcia

1. W ramach realizacji zadań wynikających z udziału w grancie europejskim Imaging with Neutral Atoms opracowanie technologii otrzymywania supercienkich płytek krzemowych (grubość 50 µm) o średnicy F 2˝, dwustronnie polerowanych, o rozrzucie grubości ±0,5 µm i zbliżonym do sferycznego kształcie jego rozkładu, z dokładnością orientacji płytki <0,05o i ścięcia bazowego <20’, z gładkością powierzchni <5Å.

2. Opracowanie technologii wytwarzania polerowanych płytek krzemowych o średnicach do F 100 mm i grubościach >2000 µm, z tolerancją grubości TTV i falistości <5 µm oraz z gładkością powierzchni <5 Å.

3. Opracowanie technologii wytwarzania monokryształów F 1˝ i F 2˝ o nietypowych orientacjach (<112>, <113>, <133>, <210>, <310>, <510>, <511>, <711>, <221>, <321>).

W Zakładzie opracowano procesy technologiczne wytwarzania krzemu, w których:

  • osiągnięto kontrolowaną zawartość tlenu w monokryształach krzemu na poziomie 5,5 ÷ 8,7*1017 atomów na cm3 oraz wdrożono oprogramowanie do automatycznej kontroli procesów wzrostu kryształów)
  • sterując warunkami topienia i przepływu argonu znacząco ograniczono wpływ migracji węgla w krzemie podczas wzrostu kryształów na (standardowa zawartość węgla w wytwarzanych monokryształach krzemu jest niższa niż 2,5*1016 atomów na cm3)
  • uzyskuje się monokryształy  1˝ , 2˝ i 3” oraz 4”o nietypowych orientacjach (<110>, <112>, <113>, <133>, <210>, <310>, <510>, <511>, <711>, <221>, <321>)
  • wytwarzamy płytki krzemowe o standardowych orientacjach (<100>,<111>) z dezorientacją do 15o;
  • polerowane płytki krzemowe o średnicach do 4” i grubościach >2000 µm charakteryzują się tolerancją grubości TTV i falistości <5 µm oraz z gładkością powierzchni <5 Å
  • otrzymuje się supercienkie płytki krzemowe (grubość 50 µm) o średnicy  2˝, dwustronnie polerowane, o rozrzucie grubości ±0,5 µm i zbliżonym do sferycznego kształcie jego rozkładu, z dokładnością orientacji płytki <0,05o i ścięcia bazowego <20’, z gładkością powierzchni <5Å (prace w ramach europejskiego grantu Imaging with Neutral Atoms).


W ramach prac badawczych opracowano też następujące metody i procesy:

  • system kontroli termicznej w procesach wzrostu monokryształów krzemu zapewniający stabilność termiczną kryształów (typowy czas nukleacji wytrąceń wynosi powyżej 100 godzin)
  • metody pozwalające na uzyskiwanie monokryształów krzemu o standardowych własnościach za pomocą konwencjonalnych technik domieszkowania

Kontakt

mgr inż. Andrzej Jakubiec
Kierownik Zakładu
(+48 22) 834 99 46
andrzej.jakubiec@itme.edu.pl