私たちは皆、シリコンについて知っています。ただし、チップ製造で使用されるシリコンは、単一の-クリスタルシリコンであり、時には多結晶シリコンです。多結晶と単一の-クリスタルシリコンの性能は大きく異なります。それで、彼らのそれぞれの利点は何ですか？彼らのアプリケーションは何ですか？そして、それらはどのように生産されていますか？
クリスタルとは何ですか？
クリスタルとは何ですか？
結晶は、原子、イオン、または分子が特定の周期性に応じて空間的に規則的なパターンで配置され、通常の幾何学的形状を形成する固体です。
一般的な結晶材料は次のとおりです。
金属結晶：鉄、銅、金、銀など。
イオン結晶：NaCl、CUSO4など。
誘電性結晶：酸化シリコン、窒化シリコンなど。これらは結晶またはアモルファスである可能性があります。
半導体結晶：シリコンやゲルマニウムなど。
単結晶シリコンと多結晶シリコンとは何ですか？
単結晶とは、原子、イオン、または分子が一方の端から他方に均一に配置され、同じ方向を維持する材料を指します。クリスタル全体には、クリスタルの向きが1つしかなく、粒の境界が含まれていません。
多結晶とは、多くの小さな粒子（単結晶）で構成される材料を指し、それぞれに独自の結晶向けの向きがあります。これらの穀物は巨視的なスケールでランダムに配向されているように見えますが、各穀物内の方向は一貫しています。
シングル-クリスタルシリコンには、通常、クリスタルの向きが1つしかありません<100>, <110>、 または<111>。異なる結晶の向きは、半導体製造中のエッチング、酸化、イオン移植などのプロセスにさまざまな影響を及ぼし、チップのパフォーマンスを最適化するために適切な方向を重要にします。
単結晶シリコンと多結晶シリコンの特性の比較
電気特性：多結晶シリコンは、主に多結晶シリコン粒界で形成されたキャリア散乱中心が原因で、単結晶シリコンと比較してわずかに劣っています。ただし、単結晶シリコンは、粒界の境界の欠如と構造の連続性のために、電子移動度が高くなります。
外観：単結晶シリコンは、研磨後の鏡に似ています。これは、光が単結晶シリコンを打つと、同じ方法と方向に光を反映するためです。対照的に、光が多結晶シリコンを打つと、各結晶粒は光を異なって反射し、粒状の外観をもたらします。
チップ中の単結晶および多結晶シリコンの応用？
単結晶シリコン
1。基質として使用される単結晶シリコンウェーハ
2.一部のチップ製品には、薄い単結晶シリコン層が必要です
1. MOSFETでは、多結晶シリコンがゲート材料としてよく使用されます。酸化シリコン絶縁層と組み合わせて、多結晶シリコンは、トランジスタの電流の流れを制御する重要な成分です。
2。太陽電池と液晶ディスプレイで使用できます。
3。犠牲層として。 MEMS製造中に、犠牲層を使用して一時的な構造を作成し、後で削除されて永久構造を解放します。
シングル-クリスタルシリコンと多結晶シリコンはどのように生成されますか？
基板として使用される場合、
単一-クリスタルシリコンは、一般にCZまたはFZメソッドを使用して生成されます。 CZメソッドは以前に導入されました。
シングル-クリスタルシリコンを生産するための完全なCZプロセスの紹介。
一方、Polycrystallineシリコンは、ブロックキャスト、FBR、およびSiemensメソッドを使用します。
フィルムフォーメーションがチップで使用されている場合、
シングル-クリスタルシリコンには、CVDエピタキシー、分子ビームエピタキシー、およびその他の方法が必要です。一方、多結晶シリコンは、CVD、PVD、およびその他の方法を使用して生成できます。