Жарым өткөргүчтөр өнөр жайынын гүлдөп өнүгүшүндө, жылтыратылган монокристаллкремний пластиналарычечүүчү ролду ойнойт. Алар ар кандай микроэлектрондук түзүлүштөрдү өндүрүү үчүн негизги материал катары кызмат кылат. Татаал жана так интегралдык схемалардан баштап, жогорку ылдамдыктагы микропроцессорлорго жана көп функциялуу сенсорлорго, жылтыратылган монокристаллдарга чейинкремний пластиналарыабдан маанилүү. Алардын иштешиндеги жана мүнөздөмөлөрүндөгү айырмачылыктар акыркы продукциянын сапатына жана иштешине түздөн-түз таасир этет. Төмөндө жылтыратылган бир кристаллдуу кремний пластиналарынын жалпы мүнөздөмөлөрү жана параметрлери келтирилген:

Диаметри: Жарым өткөргүчтүү бир кристаллдуу кремний пластиналарынын өлчөмү алардын диаметри менен өлчөнөт жана алар ар кандай мүнөздөмөлөрдө болот. Жалпы диаметрлерге 2 дюйм (50,8 мм), 3 дюйм (76,2 мм), 4 дюйм (100 мм), 5 дюйм (125 мм), 6 дюйм (150 мм), 8 дюйм (200 мм), 12 дюйм (300 мм) жана 18 дюйм (450 мм) кирет. Ар кандай диаметрлер ар кандай өндүрүш муктаждыктарына жана процесстик талаптарга ылайыктуу. Мисалы, кичирээк диаметрдеги пластиналар көбүнчө атайын, кичинекей көлөмдөгү микроэлектрондук түзүлүштөр үчүн колдонулат, ал эми чоң диаметрдеги пластиналар ири масштабдуу интегралдык микросхемаларды өндүрүүдө жогорку өндүрүштүк натыйжалуулукту жана баа артыкчылыктарын көрсөтөт. Беттик талаптар бир тараптуу жылтыратылган (SSP) жана эки тараптуу жылтыратылган (DSP) болуп бөлүнөт. Бир тараптуу жылтыратылган пластиналар бир жагынан жогорку тегиздикти талап кылган түзүлүштөр үчүн, мисалы, айрым сенсорлор үчүн колдонулат. Эки тараптуу жылтыратылган пластиналар көбүнчө интегралдык микросхемалар жана эки бетинде тең жогорку тактыкты талап кылган башка продукциялар үчүн колдонулат. Беттин талаптары (аяктоо): Бир тараптуу жылтыратылган SSP / Эки тараптуу жылтыратылган DSP.

Түрү/Кошулма: (1) N-типтеги жарым өткөргүч: Айрым аралашма атомдору жарым өткөргүчкө киргизилгенде, алар анын өткөргүчтүгүн өзгөртөт. Мисалы, азот (N), фосфор (P), мышьяк (As) же сурьма (Sb) сыяктуу беш валенттүү элементтер кошулганда, алардын валенттүү электрондору айланадагы кремний атомдорунун валенттүү электрондору менен коваленттүү байланыштарды түзөт, коваленттүү байланыш менен байланышпаган кошумча электрон калат. Бул электрондордун концентрациясынын тешик концентрациясынан жогору болушуна алып келет, бул N-типтеги жарым өткөргүчтү, ошондой эле электрон тибиндеги жарым өткөргүчтү пайда кылат. N-типтеги жарым өткөргүчтөр негизги заряд алып жүрүүчүлөр катары электрондорду талап кылган түзмөктөрдү, мисалы, айрым кубаттуулук түзмөктөрүн өндүрүүдө абдан маанилүү. (2) P-типтеги жарым өткөргүч: Бор (B), галлий (Ga) же индий (In) сыяктуу үч валенттүү аралашма элементтери кремний жарым өткөргүчкө киргизилгенде, аралашма атомдорунун валенттүү электрондору айланадагы кремний атомдору менен коваленттүү байланыштарды түзөт, бирок аларда жок дегенде бир валенттүү электрон жок жана толук коваленттүү байланыш түзө албайт. Бул тешиктердин концентрациясынын электрондордун концентрациясынан жогору болушуна алып келет, натыйжада тешик тибиндеги жарым өткөргүч деп да аталган P-типтеги жарым өткөргүч пайда болот. P-типтеги жарым өткөргүчтөр тешиктер негизги заряд алып жүрүүчүлөр катары кызмат кылган түзмөктөрдү, мисалы, диоддорду жана айрым транзисторлорду өндүрүүдө негизги ролду ойнойт.

Каршылык: Каршылык – жылтыратылган бир кристаллдуу кремний пластиналарынын электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөөчү негизги физикалык чоңдук. Анын мааниси материалдын өткөрүмдүүлүк көрсөткүчүн чагылдырат. Каршылык канчалык төмөн болсо, кремний пластинасынын өткөрүмдүүлүгү ошончолук жакшы; тескерисинче, каршылык канчалык жогору болсо, өткөрүмдүүлүгү ошончолук начар. Кремний пластиналарынын каршылыгы алардын материалдык касиеттери менен аныкталат жана температура да олуттуу таасир этет. Жалпысынан алганда, кремний пластиналарынын каршылыгы температура менен жогорулайт. Практикалык колдонмолордо ар кандай микроэлектрондук түзүлүштөр кремний пластиналары үчүн ар кандай каршылык талаптарына ээ. Мисалы, интегралдык микросхемаларды өндүрүүдө колдонулган пластиналар түзмөктүн туруктуу жана ишенимдүү иштешин камсыз кылуу үчүн каршылыкты так көзөмөлдөөнү талап кылат.

Багыты: Пластинанын кристаллдык багыты кремний торчосунун кристаллографиялык багытын билдирет, ал адатта Миллер индекстери менен аныкталат, мисалы (100), (110), (111) ж.б. Ар кандай кристаллдык багыттардын ар кандай физикалык касиеттери бар, мисалы, багытка жараша өзгөрүп турган сызыктын тыгыздыгы. Бул айырмачылык пластинанын кийинки иштетүү кадамдарындагы иштешине жана микроэлектрондук түзүлүштөрдүн акыркы иштешине таасир этиши мүмкүн. Өндүрүш процессинде ар кандай түзүлүш талаптарына ылайыктуу багыты бар кремний пластинасын тандоо түзүлүштүн иштешин оптималдаштырып, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатып, продукциянын сапатын жогорулатат.

Жалпак/Оюк: Кремний пластинасынын айланасындагы жалпак чети (Жалпак) же V-формасындагы оюк (Оюк) кристаллдын багытын тегиздөөдө маанилүү ролду ойнойт жана пластинаны өндүрүүдө жана иштетүүдө маанилүү идентификатор болуп саналат. Ар кандай диаметрдеги пластиналар жалпак же Оюктун узундугу боюнча ар кандай стандарттарга туура келет. Тегиздөө четтери негизги жалпак жана кошумча жалпак болуп бөлүнөт. Баштапкы жалпак негизинен пластинанын негизги кристаллдын багытын жана иштетүү шилтемесин аныктоо үчүн колдонулат, ал эми кошумча жалпак андан ары так тегиздөөгө жана иштетүүгө жардам берет, пластинанын өндүрүш линиясы боюнча так иштешин жана ырааттуулугун камсыз кылат.

Калыңдыгы: Пластинанын калыңдыгы, адатта, микрометрлер (мкм) менен көрсөтүлөт, жалпы калыңдыгы 100 мкмден 1000 мкмге чейин. Ар кандай калыңдыктагы пластиналар ар кандай типтеги микроэлектрондук түзүлүштөр үчүн ылайыктуу. Ичке пластиналар (мисалы, 100 мкм – 300 мкм) көбүнчө калыңдыкты катуу көзөмөлдөөнү талап кылган, чиптин өлчөмүн жана салмагын азайтып, интеграция тыгыздыгын жогорулаткан чиптерди өндүрүү үчүн колдонулат. Калың пластиналар (мисалы, 500 мкм – 1000 мкм) иштөө учурунда туруктуулукту камсыз кылуу үчүн жогорку механикалык бекемдикти талап кылган түзүлүштөрдө, мисалы, кубаттуу жарым өткөргүч түзүлүштөрдө кеңири колдонулат.

Беттин оройлугу: Беттин оройлугу пластинанын сапатын баалоо үчүн негизги параметрлердин бири болуп саналат, анткени ал пластина менен андан кийин чөктүрүлгөн жука пленкалуу материалдардын ортосундагы адгезияга, ошондой эле түзмөктүн электрдик иштешине түздөн-түз таасир этет. Ал адатта орточо квадраттык (RMS) оройлугу катары көрсөтүлөт (нм менен). Төмөнкү оройлук пластинанын бети жылмакай экенин билдирет, бул электрондордун чачырашы сыяктуу кубулуштарды азайтууга жардам берет жана түзмөктүн иштешин жана ишенимдүүлүгүн жакшыртат. Өркүндөтүлгөн жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процесстеринде, айрыкча жогорку класстагы интегралдык микросхемаларды өндүрүү үчүн, беттин оройлугун бир нече нанометрге же андан да төмөн деңгээлде көзөмөлдөө керек болгон жогорку класстагы интегралдык микросхемаларды өндүрүү үчүн беттин оройлугуна талаптар барган сайын катуу болуп баратат.

Жалпы калыңдыктын өзгөрүшү (ЖКӨ): Жалпы калыңдыктын өзгөрүшү пластинанын бетиндеги бир нече чекиттерде өлчөнгөн максималдуу жана минималдуу калыңдыктардын ортосундагы айырманы билдирет, адатта мкм менен көрсөтүлөт. Жогорку ЖКӨ фотолитография жана гравюра сыяктуу процесстерде четтөөлөргө алып келиши мүмкүн, бул түзмөктүн иштөөсүнүн ырааттуулугуна жана өндүрүмдүүлүгүнө таасир этет. Ошондуктан, пластина өндүрүү учурунда ЖКӨнү көзөмөлдөө продуктунун сапатын камсыз кылуудагы негизги кадам болуп саналат. Жогорку тактыктагы микроэлектрондук түзмөктөрдү өндүрүү үчүн ЖКӨ адатта бир нече микрометрдин ичинде болушу талап кылынат.

Жаа: Жаа пластинанын бети менен идеалдуу жалпак тегиздиктин ортосундагы четтөөнү билдирет, адатта мкм менен өлчөнөт. Ашыкча ийилген пластиналар кийинки иштетүү учурунда сынып же бирдей эмес чыңалууга дуушар болушу мүмкүн, бул өндүрүштүн натыйжалуулугуна жана продукциянын сапатына таасир этет. Айрыкча, фотолитография сыяктуу жогорку жалпактыкты талап кылган процесстерде, фотолитографиялык үлгүнүн тактыгын жана ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн ийилүүнү белгилүү бир диапазондо көзөмөлдөө керек.

Эгилиши: Эгилиши пластинанын бети менен идеалдуу тоголок форманын ортосундагы четтөөнү көрсөтөт, ал дагы мкм менен өлчөнөт. Жаа сыяктуу эле, эгилиши пластинанын тегиздигинин маанилүү көрсөткүчү болуп саналат. Ашыкча эгилиши пластинанын иштетүүчү жабдууларга жайгаштырылышынын тактыгына гана таасир этпестен, чипти таңгактоо процессинде чип менен таңгактоочу материалдын ортосундагы начар байланыш сыяктуу көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн, бул өз кезегинде түзмөктүн ишенимдүүлүгүнө таасир этет. Жогорку класстагы жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө өркүндөтүлгөн чип өндүрүү жана таңгактоо процесстеринин талаптарын канааттандыруу үчүн эгилишине болгон талаптар катаалдашууда.

Чет профили: Вафлинин чет профили аны андан ары иштетүү жана иштетүү үчүн абдан маанилүү. Ал, адатта, Чет профилин четтетүү зонасы (ЧЧЗ) менен аныкталат, ал пластинанын четинен иштетүүгө уруксат берилбеген жердеги аралыкты аныктайт. Туура иштелип чыккан чет профили жана так ЧЧЗ башкаруусу иштетүү учурунда четтин кемчиликтеринен, чыңалуу концентрациясынан жана башка көйгөйлөрдөн качууга жардам берет, пластинанын жалпы сапатын жана түшүмдүүлүгүн жакшыртат. Айрым өнүккөн өндүрүш процесстеринде чет профилинин тактыгы микрондон төмөн деңгээлде болушу талап кылынат.

Бөлүкчөлөрдүн саны: Пластинанын бетиндеги бөлүкчөлөрдүн саны жана өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү микроэлектрондук түзүлүштөрдүн иштешине олуттуу таасир этет. Ашыкча же чоң бөлүкчөлөр түзмөктүн иштебей калышына, мисалы, кыска туташууларга же агып кетүүгө алып келип, продукциянын чыгышын төмөндөтүшү мүмкүн. Ошондуктан, бөлүкчөлөрдүн саны, адатта, бирдик аянттагы бөлүкчөлөрдү, мисалы, 0,3 мкмден чоң бөлүкчөлөрдүн санын эсептөө менен өлчөнөт. Пластинаны өндүрүүдө бөлүкчөлөрдүн санын катуу көзөмөлдөө продукциянын сапатын камсыз кылуунун маанилүү чарасы болуп саналат. Пластинанын бетиндеги бөлүкчөлөрдүн булганышын минималдаштыруу үчүн өнүккөн тазалоо технологиялары жана таза өндүрүш чөйрөсү колдонулат.

Байланыштуу өндүрүш

Бир кристаллдуу кремний пластинасы Si субстрат түрү N/P Кошумча кремний карбид пластинасы

FZ CZ Si пластинасы кампада бар 12 дюймдук силикон пластинасы Prime же Test