У растућем процесу развоја индустрије полупроводника, полирани монокристалсилицијумске плочицеиграју пресудну улогу. Они служе као основни материјал за производњу различитих микроелектронских уређаја. Од сложених и прецизних интегрисаних кола до микропроцесора велике брзине и мултифункционалних сензора, полираног монокристаласилицијумске плочицесу суштински. Разлике у њиховим перформансама и спецификацијама директно утичу на квалитет и перформансе финалних производа. Испод су уобичајене спецификације и параметри полираних монокристалних силиконских плочица:

Пречник: Величина полупроводничких монокристалних силицијумских плочица мери се њиховим пречником и долазе у различитим спецификацијама. Уобичајени пречници укључују 2 инча (50,8 мм), 3 инча (76,2 мм), 4 инча (100 мм), 5 инча (125 мм), 6 инча (150 мм), 8 инча (200 мм), 12 инча (300 мм) и 18 инча (450 мм). Различити пречници су погодни за различите производне потребе и захтеве процеса. На пример, плочице мањег пречника се обично користе за специјалне микроелектронске уређаје мале запремине, док плочице већег пречника показују већу ефикасност производње и предности у погледу трошкова у великој производњи интегрисаних кола. Површински захтеви су категорисани као једнострано полирани (ССП) и двострано полирани (ДСП). Једнострано полиране плочице се користе за уређаје који захтевају високу равност на једној страни, као што су одређени сензори. Двострано полиране плочице се обично користе за интегрисана кола и друге производе који захтевају високу прецизност на обе површине. Површински захтеви (завршна обрада): Једнострано полирани ССП / Двострано полирани ДСП.

Тип/Допант: (1) Полупроводник Н-типа: Када се одређени атоми нечистоће унесу у унутрашњи полупроводник, они мењају његову проводљивост. На пример, када се додају петовалентни елементи као што су азот (Н), фосфор (П), арсен (Ас) или антимон (Сб), њихови валентни електрони формирају ковалентне везе са валентним електронима околних атома силицијума, остављајући додатни електрон који није везан ковалентном везом. Ово резултира концентрацијом електрона већом од концентрације рупа, формирајући полупроводник Н-типа, такође познат као полупроводник електронског типа. Полупроводници типа Н су кључни у производњи уређаја који захтевају електроне као главне носиоце набоја, као што су неки уређаји за напајање. (2) Полупроводник типа П: Када се тровалентни елементи нечистоће попут бора (Б), галијума (Га) или индија (Ин) уведу у силицијумски полупроводник, валентни електрони атома нечистоће формирају ковалентне везе са околним атомима силицијума, али им недостаје најмање један валентни бо електрон и не могу да формирају потпуни ковалентни бо. Ово доводи до концентрације рупа веће од концентрације електрона, формирајући полупроводник типа П, такође познат као полупроводник типа рупа. Полупроводници типа П играју кључну улогу у производњи уређаја где рупе служе као главни носиоци набоја, као што су диоде и одређени транзистори.

Отпорност: Отпорност је кључна физичка величина која мери електричну проводљивост полираних монокристалних силицијумских плочица. Његова вредност одражава проводљивост материјала. Што је отпорност нижа, то је боља проводљивост силицијумске плочице; обрнуто, што је већа отпорност, то је лошија проводљивост. Отпорност силицијумских плочица одређена је својствима инхерентних материјала, а значајан утицај има и температура. Генерално, отпорност силицијумских плочица расте са температуром. У практичним применама, различити микроелектронски уређаји имају различите захтеве за отпорност за силицијумске плочице. На пример, плочице које се користе у производњи интегрисаних кола захтевају прецизну контролу отпорности да би се обезбедиле стабилне и поуздане перформансе уређаја.

Оријентација: Кристална оријентација плочице представља кристалографски правац силицијумске решетке, типично специфициран Милеровим индексима као што су (100), (110), (111), итд. Различите оријентације кристала имају различита физичка својства, као што је густина линија, која варира у зависности од оријентације. Ова разлика може утицати на перформансе плочице у наредним корацима обраде и на коначне перформансе микроелектронских уређаја. У процесу производње, одабиром силицијумске плочице са одговарајућом оријентацијом за различите захтеве уређаја може се оптимизовати перформансе уређаја, побољшати ефикасност производње и побољшати квалитет производа.

Раван/зарез: Равна ивица (Флат) или В-зарез (Урез) на ободу силиконске плочице игра кључну улогу у поравнању оријентације кристала и важан је идентификатор у производњи и обради плочице. Облатне различитих пречника одговарају различитим стандардима за дужину Флат или Нотцх. Ивице поравнања су класификоване на примарне равне и секундарне равне. Примарни раван се углавном користи за одређивање основне кристалне оријентације и референтне обраде плочице, док секундарни раван додатно помаже у прецизном поравнању и обради, обезбеђујући тачан рад и конзистентност плочице у целој производној линији.

Дебљина: Дебљина плочице се обично наводи у микрометрима (μм), са уобичајеним опсегом дебљине између 100 μм и 1000 μм. Облатне различите дебљине су погодне за различите врсте микроелектронских уређаја. Тање плочице (нпр. 100μм – 300μм) се често користе за производњу чипова која захтева строгу контролу дебљине, смањење величине и тежине чипа и повећање густине интеграције. Дебље плочице (нпр. 500μм – 1000μм) се широко користе у уређајима који захтевају већу механичку чврстоћу, као што су енергетски полупроводнички уређаји, да би се обезбедила стабилност током рада.

Храпавост површине: Храпавост површине је један од кључних параметара за оцењивање квалитета плочице, јер директно утиче на адхезију између плочице и накнадно депонованих танкослојних материјала, као и на електричне перформансе уређаја. Обично се изражава као средњи квадратни (РМС) храпавост (у нм). Мања храпавост површине значи да је површина плочице глаткија, што помаже у смањењу појава као што је расејање електрона и побољшава перформансе и поузданост уређаја. У напредним процесима производње полупроводника, захтеви за храпавост површине постају све строжи, посебно за врхунску производњу интегрисаних кола, где се храпавост површине мора контролисати на неколико нанометара или чак ниже.

Варијација укупне дебљине (ТТВ): Укупна варијација дебљине се односи на разлику између максималне и минималне дебљине мерене на више тачака на површини плочице, обично изражене у μм. Висок ТТВ може довести до одступања у процесима као што су фотолитографија и гравирање, утичући на конзистентност перформанси уређаја и принос. Стога је контрола ТТВ-а током производње плочице кључни корак у обезбеђивању квалитета производа. За производњу микроелектронских уређаја високе прецизности, ТТВ обично треба да буде унутар неколико микрометара.

Лук: Лук се односи на одступање између површине плочице и идеалне равне равни, обично се мери у μм. Облатне са прекомерним савијањем могу се ломити или доживети неједнако оптерећење током накнадне обраде, што утиче на ефикасност производње и квалитет производа. Нарочито у процесима који захтевају високу равност, као што је фотолитографија, савијање се мора контролисати унутар одређеног опсега како би се осигурала тачност и конзистентност фотолитографског узорка.

Деформација: Деформација означава одступање између површине плочице и идеалног сферног облика, такође мерено у μм. Слично луку, основа је важан показатељ равности плочице. Прекомерно искривљење не само да утиче на тачност постављања плочице у опрему за обраду, већ може да изазове и проблеме током процеса паковања чипова, као што је лоше везивање чипа и материјала за паковање, што заузврат утиче на поузданост уређаја. У висококвалитетној производњи полупроводника, захтеви за основом постају све строжи да би се испунили захтеви напредних процеса производње и паковања чипова.

Профил ивице: Профил ивице плочице је критичан за њену каснију обраду и руковање. Обично је специфицирана зоном искључења ивице (ЕЕЗ), која дефинише растојање од ивице плочице на којој није дозвољена никаква обрада. Правилно дизајниран профил ивице и прецизна ЕЕЗ контрола помажу да се избегну дефекти ивица, концентрације напона и други проблеми током обраде, побољшавајући укупан квалитет плочице и принос. У неким напредним производним процесима, прецизност профила ивица је потребна да буде на нивоу испод микрона.

Број честица: Расподела броја и величине честица на површини плочице значајно утиче на перформансе микроелектронских уређаја. Превише или велике честице могу довести до кварова уређаја, као што су кратки спојеви или цурење, смањујући принос производа. Стога се број честица обично мери бројањем честица по јединици површине, као што је број честица већих од 0,3 μм. Строга контрола броја честица током производње вафла је суштинска мера за обезбеђивање квалитета производа. Напредне технологије чишћења и чисто производно окружење се користе за минимизирање контаминације честицама на површини плочице.

Повезана производња

Једнокристална силицијумска плочица Си подлога Тип Н/П Опциона плочица од силицијум карбида

ФЗ ЦЗ Си вафер на лагеру 12инцх Силицон вафер Приме ор Тест