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Fabricación de Obleas de Silicio

Electrónica
by

Alexandro Sánchez Rios

on 27 August 2014

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Transcript of Fabricación de Obleas de Silicio

Oblea de Silicio
Es una fina hoja de material semiconductor sobre la cual se construyen microcircuitos mediante técnicas de dopado.


Actúan como substrato para la fabricación de microcircuitos.


Tamaños van desde 1 pulgada a 11.8 pulgadas.
¿Materia Prima?
¿Cómo Producir el cristal de Silicio?
Método 2. Solidificación Direccional
El polisilicio se funde dentro de un recipiente de cuarzo
generalmente con forma cúbica y se deja enfriar de forma controlada.
Al solidificar se forman múltiples cristales con orientaciones diferentes formando el silicio cristalino
Fabricación de Obleas de Silicio
Este proceso consume menos energía que el método Czochralski y por tanto es más económico.
Alexandro Sánchez Rios
Arena
Está constituida de:
sílica
óxido de silicio (Cuarzo).
A partir de la arena se necesita un silicio muy purificado (99%).
Después viene el proceso de ultra purificación mediante procesos en estado gaseoso para formar polisilicio. (pureza deseada pero no estructura cristalina deseada).
Posteriormente se utilizan dos técnicas para producir silicio cristalino: método Czochralski y solidificación direccional.
Jan Czchralksi fue el
inventor del proceso para crear silicio monocristalino

Método 1.
Preparación de Oblea y Texturado
Limpiar la oblea: se introducen las células en una solución sosa y se eliminan las primeras micras del material.
Se crea una textura en la superficie de las obleas para incrementar la cantidad de luz captada.
Principio de funcionamiento del texturado.
Gracias a la textura con forma de pirámides el rayo reflejado puede incidir de nuevo la superficie, de modo que la célula capta una cantidad mayor de radiación.
Esquema General A partir del polisilicio
Corte de Obleas
Se deben hacer marcas antes de proceder a cortar los lingotes en finas obleas para especificar la orientación
Esmeraldo y Pulido
Las obleas son esmeralizadas con un abrasivo para eliminar los defectos de la superficie dejados por la sierra
Después del esmeralizado se realiza un ataque químico con una solución de ácido nítrico (HNO3)ácido acético (CH3COOH) ó hidróxido de sodio NaOH para eliminar grietas microoscopicas derviadas del proceso de esmerilado.
Las obleas se someten a una combinación de pulido químico y mecánico
Crecimiento Epitaxial
Se utiliza para hacer crecer una capa de silicio con una concentración diferente
Oxidacion
Se crea una fina capa de SiO2 sobre la
superficie por exposición a una mezcla
de O2 e H2 de alta pureza a 1000 ºC
Pasos Adicionales
Después de obtener las obleas se siguen los siguientes pasos para obtener circuitos encapsulados:
cubrimiento con foto-resina
Exposición
Revelado
Ataque ácido
Enjuague y secado
Test y corte
Conexionado
Encapsulado
FIN
Referencias:
http://www.uciencia.uma.es/Coleccion-cientifico-tecnica/Informatica/Galeria/Oblea-de-silicio4

http://www.migui.com/ciencias/quimica/asi-se-fabrican-las-obleas-de-silicio-para-hacer-microchips.html

http://ocw.unia.es/ciencias-tecnologicas/tecnologia-de-celulas-y-modulos-fotovoltaicos/Materiales/unidad-3/skinless_view

http://www.top-alternative-energy-sources.com/Czochralski-process.html
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