Жарым өткөргүч өнөр жайынын өнүгүп келе жаткан процессинде жалтыратылган монокристаллкремний пластиналарчечүүчү ролду ойнойт. Алар ар кандай микроэлектрондук түзүлүштөрдү өндүрүү үчүн негизги материал катары кызмат кылат. Татаал жана так интегралдык микросхемалардан жогорку ылдамдыктагы микропроцессорлорго жана көп функциялуу сенсорлорго чейин жылтыратылган монокристаллкремний пластиналармаанилүү болуп саналат. Алардын аткаруу жана спецификацияларындагы айырмачылыктар акыркы продукциянын сапатына жана аткаруусуна түздөн-түз таасирин тийгизет. Төмөндө жалтыратылган монокристалл кремний пластинкаларынын жалпы мүнөздөмөлөрү жана параметрлери келтирилген:

Диаметри: жарым өткөргүчтүү бир кристалл кремний пластинкаларынын өлчөмү алардын диаметри менен ченелет жана алар ар кандай мүнөздөмөлөргө ээ. 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 өндүрүштүк муктаждыктарга жана процесстин талаптарына ылайыктуу. Мисалы, диаметри кичирээк пластиналар, адатта, атайын, чакан көлөмдөгү микроэлектрондук түзүлүштөр үчүн колдонулат, ал эми чоңураак диаметрдеги пластиналар ири масштабдуу интегралдык микросхемаларды өндүрүүдө өндүрүштүн натыйжалуулугун жана наркынын артыкчылыктарын көрсөтөт. Беттик талаптар бир тараптуу жылмаланган (SSP) жана эки тараптуу жылмаланган (DSP) болуп бөлүнөт. Бир жактуу жылмаланган пластиналар бир тарабында жогорку тегиздикти талап кылган түзүлүштөр үчүн колдонулат, мисалы, кээ бир сенсорлор. Эки тараптуу жылмаланган пластиналар көбүнчө интегралдык микросхемалар жана эки бетинде жогорку тактыкты талап кылган башка буюмдар үчүн колдонулат. Беттик талап (аяктоо): Бир тараптуу жылмаланган SSP / Эки тараптуу жылмаланган DSP.

Түрү/Допант: (1) N-типтеги жарым өткөргүч: ички жарым өткөргүчкө белгилүү бир аралашма атомдору киргизилгенде, алар анын өткөргүчтүгүн өзгөртүшөт. Мисалы, азот (N), фосфор (P), мышьяк (As) же сурьма (Sb) сыяктуу беш валенттүү элементтер кошулганда, алардын валенттүү электрондору курчап турган кремний атомдорунун валенттүү электрондору менен коваленттүү байланыш түзүп, коваленттик байланыш менен байланышпаган кошумча электронду калтырат. Бул тешик концентрациясынан чоңураак электрон концентрациясына алып келип, N-типтүү жарым өткөргүчтү пайда кылат, ошондой эле электрон тибиндеги жарым өткөргүч катары белгилүү. N-типтеги жарым өткөргүчтөр негизги заряд алып жүрүүчү катары электрондорду талап кылган, мисалы, кээ бир кубаттуулук түзүлүштөрүн өндүрүүдө чечүүчү мааниге ээ. (2) P тибиндеги жарым өткөргүч: кремний жарым өткөргүчүнө бор (B), галлий (Ga) же индий (In) сыяктуу үч валенттүү аралашманын элементтери киргизилгенде, аралашма атомдорунун валенттүү электрондору курчап турган кремний атомдору менен коваленттүү байланыштарды түзүшөт, бирок аларда жок дегенде бир валенттүү электрон жана толук бонд түзө албайт. Бул тешик түрүндөгү жарым өткөргүч катары белгилүү болгон P-типтеги жарым өткөргүчтү түзүп, электрон концентрациясынан чоңураак тешик концентрациясына алып келет. P-типтеги жарым өткөргүчтөр тешиктери диоддор жана айрым транзисторлор сыяктуу негизги заряд алып жүрүүчү катары кызмат кылган түзүлүштөрдү жасоодо негизги ролду ойнойт.

Каршылык: Каршылык - бул жалтыратылган монокристалл кремний пластинкаларынын электр өткөрүмдүүлүгүн өлчөөчү негизги физикалык чоңдук. Анын мааниси материалдын өткөргүчтүгүн чагылдырат. Каршылык канчалык төмөн болсо, кремний пластинкасынын өткөргүчтүгү ошончолук жакшы болот; тескерисинче, каршылык канчалык жогору болсо, өткөргүчтүк ошончолук начар. Кремний пластинкаларынын каршылыгы алардын материалдык касиеттери менен аныкталат жана температура да олуттуу таасирин тийгизет. Жалпысынан алганда, кремний пластинкаларынын каршылыгы температуранын жогорулашы менен жогорулайт. Практикалык колдонмолордо ар кандай микроэлектрондук түзүлүштөр кремний пластинкаларына карата ар кандай каршылык талаптарын коюшат. Мисалы, интегралдык микросхемаларды өндүрүүдө колдонулган пластиналар аппараттын туруктуу жана ишенимдүү иштешин камсыз кылуу үчүн каршылыктын так көзөмөлүн талап кылат.

Багыттоо: пластинанын кристаллдык багыты кремний торчосунун кристаллографиялык багытын билдирет, адатта Миллер индекстери менен аныкталган (100), (110), (111) ж.б. Ар кандай кристалл багыттары, багытка жараша өзгөрүп турган сызык тыгыздыгы сыяктуу ар кандай физикалык касиеттерге ээ. Бул айырмачылык пластинанын кийинки иштетүү баскычтарында жана микроэлектрондук түзүлүштөрдүн акыркы көрсөткүчтөрүндө таасир этиши мүмкүн. Өндүрүш процессинде, ар кандай түзмөк талаптарына ылайыктуу багыты менен кремний пластинасын тандоо аппараттын иштешин оптималдаштырууга, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатууга жана продукциянын сапатын жогорулатууга жардам берет.

Flat/Notch: Кремний пластинкасынын тегерегиндеги жалпак чети (Жалпак) же V-кешик (четик) кристалл багытын тегиздөөдө маанилүү ролду ойнойт жана пластинаны өндүрүүдө жана кайра иштетүүдө маанилүү идентификатор болуп саналат. Ар кандай диаметрдеги Wafers Flat же Ноч узундугу үчүн ар кандай стандарттарга туура келет. Тегиздөө четтери баштапкы жалпак жана экинчилик жалпак болуп бөлүнөт. Негизги батир негизинен пластинанын негизги кристалл багытын жана кайра иштетүү шилтемесин аныктоо үчүн колдонулат, ал эми экинчилик батир андан ары так тегиздөө жана иштетүүгө жардам берип, пластинанын өндүрүш линиясында так иштешин жана ырааттуулугун камсыз кылат.

Калыңдыгы: Вафлидин калыңдыгы адатта микрометрлерде (мкм) көрсөтүлөт, жалпы калыңдыгы 100μm жана 1000μm ортосунда. Ар кандай калыңдыктагы вафлилер ар кандай типтеги микроэлектрондук түзүлүштөр үчүн ылайыктуу. Жука пластиналар (мисалы, 100мкм – 300мкм) көбүнчө калыңдыкты катуу көзөмөлдөөнү, чиптин өлчөмүн жана салмагын азайтууну жана интеграциянын тыгыздыгын жогорулатууну талап кылган чиптерди өндүрүү үчүн колдонулат. Калың пластиналар (мисалы, 500мкм – 1000мкм) иштөө учурунда туруктуулукту камсыз кылуу үчүн жогорку механикалык күчтү талап кылган аппараттарда, мисалы, кубаттуу жарым өткөргүч түзүлүштөрдө кеңири колдонулат.

Беттин тегиздиги: беттин тегиздиги пластинанын сапатын баалоо үчүн негизги параметрлердин бири болуп саналат, анткени ал пластинка менен андан кийинки депонирленген жука пленка материалдарынын ортосундагы адгезияга, ошондой эле аппараттын электрдик иштөөсүнө түздөн-түз таасирин тийгизет. Ал, адатта, орто квадраттык (RMS) бүдүрлүк (нм менен) катары көрсөтүлөт. Төмөнкү беттик тегиздик пластинка бетинин жылмакай экенин билдирет, бул электрондун чачырандылыгы сыяктуу көрүнүштөрдү азайтууга жардам берет жана аппараттын иштешин жана ишенимдүүлүгүн жакшыртат. Жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү процесстеринин өркүндөтүлгөн процесстеринде, бетинин тегиздигине талаптар, өзгөчө жогорку интегралдык микросхемаларды өндүрүү үчүн барган сайын катаал болуп баратат, мында беттик тегиздик бир нече нанометрге чейин же андан да төмөн болушу керек.

Жалпы жоондуктун өзгөрүшү (TTV): Жалпы калыңдыктын өзгөрүүсү вафли бетинин бир нече чекиттеринде өлчөнгөн максималдуу жана минималдуу калыңдыктардын ортосундагы айырманы билдирет, адатта мкм менен көрсөтүлөт. Жогорку TTV фотолитография жана оюу сыяктуу процесстерде четтөөлөргө алып келиши мүмкүн, бул аппараттын иштөө ырааттуулугуна жана түшүмдүүлүгүнө таасирин тийгизет. Ошондуктан, вафли өндүрүү учурунда TTV контролдоо продуктунун сапатын камсыз кылуу үчүн негизги кадам болуп саналат. Жогорку тактыктагы микроэлектрондук түзүлүштү өндүрүү үчүн TTV адатта бир нече микрометрдин ичинде болушу керек.

Жаа: Жаа пластинанын бети менен идеалдуу жалпак тегиздиктин ортосундагы четтөөнү билдирет, адатта мкм менен өлчөнөт. Ашыкча ийилген вафлилер кийинки кайра иштетүүдө үзүлүп же бирдей эмес стресске дуушар болушу мүмкүн, бул өндүрүштүн натыйжалуулугуна жана продукциянын сапатына таасирин тийгизет. Айрыкча фотолитография сыяктуу жогорку тегиздикти талап кылган процесстерде фотолитографиянын тактыгын жана ырааттуулугун камсыз кылуу үчүн ийилүүнү белгилүү бир диапазондо контролдоо керек.

Warp: Warp пластинанын бети менен идеалдуу сфералык форманын ортосундагы четтөөнү көрсөтөт, ошондой эле мкм менен өлчөнөт. Жаа сыяктуу, ийилүү пластинка тегиздигинин маанилүү көрсөткүчү болуп саналат. Ашыкча ийрилүү вафлиди кайра иштетүүчү жабдыкка жайгаштыруу тактыгына таасир этпестен, чиптин таңгактоо процессинде көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн, мисалы, чип менен таңгактоочу материалдын ортосундагы начар байланыш, бул өз кезегинде аппараттын ишенимдүүлүгүнө таасирин тийгизет. Жогорку сапаттагы жарым өткөргүчтөрдү өндүрүүдө, чиптерди өндүрүү жана таңгактоо процесстеринин талаптарын канааттандыруу үчүн бурма талаптары барган сайын катаал болуп баратат.

Чет профили: Вафлидин четинин профили аны кийинки иштетүү жана иштетүү үчүн маанилүү. Ал, адатта, Edge Exclusion Zone (EEZ) тарабынан аныкталат, ал пластинка четинен эч кандай иштетүүгө уруксат берилбеген аралыкты аныктайт. Туура иштелип чыккан жээк профили жана так EEZ башкаруу иштетүүдө четиндеги кемчиликтерди, стресс концентрацияларын жана башка маселелерди болтурбоого, пластинанын жалпы сапатын жана түшүмдүүлүгүн жогорулатууга жардам берет. Кээ бир өркүндөтүлгөн өндүрүш процесстеринде кырдын профилинин тактыгы субмикрон деңгээлинде болушу талап кылынат.

Бөлүкчөлөрдүн саны: пластинка бетиндеги бөлүкчөлөрдүн саны жана өлчөмү микроэлектрондук түзүлүштөрдүн иштешине олуттуу таасир этет. Ашыкча же чоң бөлүкчөлөр кыска туташуу же агып кетүү сыяктуу аппараттын иштебей калышына алып келиши мүмкүн, бул продукт түшүмдүүлүгүн азайтат. Ошондуктан, бөлүкчөлөрдүн саны, адатта, 0,3μm чоң бөлүкчөлөрдүн саны сыяктуу бирдик аянтына бөлүкчөлөрдү эсептөө менен ченелет. Вафли өндүрүүдө бөлүкчөлөрдүн санын катуу көзөмөлдөө продуктунун сапатын камсыз кылуу үчүн маанилүү чара болуп саналат. Өркүндөтүлгөн тазалоо технологиялары жана таза өндүрүш чөйрөсү пластинанын бетинде бөлүкчөлөрдүн булганышын азайтуу үчүн колдонулат.

Тиешелүү өндүрүш

Single Crystal Silicon Wafer Si субстрат түрү N/P Кошумча кремний карбид пластинасы

FZ CZ Si вафли кампасында 12 дюймдук кремний вафли Prime or Test