Ýarymgeçirijiler senagatynyň gülläp ösýän ösüş prosesinde, jylaňlanan monokristalkremniý waferlerimöhüm rol oýnaýar. Olar dürli mikroelektron enjamlaryň önümçiligi üçin esasy material bolup hyzmat edýär. Çylşyrymly we takyk integral mikrosxemalardan ýokary tizlikli mikroprosessorlara we köpugurly sensorlara, jylaňlanan monokristallara çenlikremniý waferlerimöhümdir. Olaryň iş görkezijilerindäki we tehniki aýratynlyklaryndaky tapawutlar gutarnykly önümleriň hiline we öndürijiligine gönüden-göni täsir edýär. Aşakda jylaňlanan monokristal kremniý plitalarynyň umumy tehniki aýratynlyklary we parametrleri görkezilen:

Diametr: Ýarymgeçirijili monokristal kremniý plitalarynyň ölçegi olaryň diametri bilen ölçenýär we olar dürli spesifikasiýalarda bolýar. Umumy diametrlere 2 dýuým (50.8 mm), 3 dýuým (76.2 mm), 4 dýuým (100 mm), 5 dýuým (125 mm), 6 dýuým (150 mm), 8 dýuým (200 mm), 12 dýuým (300 mm) we 18 dýuým (450 mm) girýär. Dürli diametrler dürli önümçilik zerurlyklary we proses talaplary üçin laýyk gelýär. Mysal üçin, kiçi diametrli plitalar köplenç ýörite, kiçi göwrümli mikroelektron enjamlar üçin ulanylýar, uly diametrli plitalar bolsa uly göwrümli integral mikroshema önümçiliginde ýokary önümçilik netijeliligini we çykdajy artykmaçlyklaryny görkezýär. Ýüz talaplary bir taraply jylaňlanan (SSP) we iki taraply jylaňlanan (DSP) diýlip kategoriýalaşdyrylýar. Bir taraply jylaňlanan plitalar käbir datçikler ýaly bir tarapda ýokary tekizligi talap edýän enjamlar üçin ulanylýar. Iki taraply jylaňlanan plitalar köplenç integral mikroshemalar we iki ýüzde hem ýokary takyklygy talap edýän beýleki önümler üçin ulanylýar. Ýüziň talaplary (Gaplama): Bir taraply jylaňlanan SSP / Iki taraply jylaňlanan DSP.

Görnüş/Goşmaça: (1) N-tipli Ýarymgeçiriji: Käbir garyndy atomlary içki ýarymgeçiriji goşulanda, onuň geçirijiligini üýtgedýärler. Mysal üçin, azot (N), fosfor (P), mysýak (As) ýa-da antimon (Sb) ýaly bäş walentli elementler goşulanda, olaryň walent elektronlary töweregindäki kremniý atomlarynyň walent elektronlary bilen kowalent baglanyşyklar emele getirýär we kowalent baglanyşyk bilen baglanmadyk goşmaça elektron galýar. Bu bolsa elektron konsentrasiýasynyň deşik konsentrasiýasyndan ýokary bolmagyna getirýär we elektron tipli ýarymgeçiriji diýlip hem atlandyrylýan N-tipli ýarymgeçiriji emele getirýär. N-tipli ýarymgeçirijiler käbir güýç enjamlary ýaly esasy zarýad daşaýjylary hökmünde elektronlary talap edýän enjamlary öndürmekde möhüm ähmiýete eýedir. (2) P-tipli Ýarymgeçiriji: Bor (B), galliý (Ga) ýa-da indiý (In) ýaly üç walentli garyndy elementleri kremniý ýarymgeçiriji goşulanda, garyndy atomlarynyň walent elektronlary töweregindäki kremniý atomlary bilen kowalent baglanyşyklar emele getirýär, ýöne olaryň azyndan bir walent elektrony ýok we doly kowalent baglanyşyk emele getirip bilmeýär. Bu bolsa deşikleriň konsentrasiýasyny elektron konsentrasiýasyndan ýokary edýär we P-tipli ýarymgeçirijini emele getirýär, ol hem deşikli ýarymgeçiriji diýlip atlandyrylýar. P-tipli ýarymgeçirijiler deşikleriň diodlar we käbir tranzistorlar ýaly esasy zarýad daşaýjylary bolup hyzmat edýän enjamlary öndürmekde möhüm rol oýnaýar.

Garşylyklylyk: Garşylyklylyk jylaňlanan bir kristally kremniý plitalarynyň elektrik geçirijiligini ölçeýän esasy fiziki ululykdyr. Onuň bahasy materialyň geçirijilik ukybyny görkezýär. Garşylyklylyk näçe pes bolsa, kremniý plastinkasynyň geçirijiligi şonça gowy bolýar; tersine, garşylyklylyk näçe ýokary bolsa, geçirijilik şonça-da pes bolýar. Kremniý plastinkalarynyň garşylygy olaryň içerki material häsiýetleri bilen kesgitlenýär we temperatura hem uly täsir edýär. Umuman, kremniý plastinkalarynyň garşylygy temperatura bilen artýar. Amaly ulanylyşlarda dürli mikroelektron enjamlar kremniý plastinkalary üçin dürli garşylyk talaplaryna eýedir. Mysal üçin, integral mikroshema önümçiliginde ulanylýan plastinkalar enjamyň durnukly we ygtybarly işlemegini üpjün etmek üçin garşylygyň takyk gözegçiligini talap edýär.

Ugurlanma: Plastinanyň kristal ugry kremniý torunyň kristalografik ugruny görkezýär, adatça (100), (110), (111) we ş.m. ýaly Miller indeksleri bilen kesgitlenýär. Dürli kristal ugurlary dürli fiziki häsiýetlere eýedir, mysal üçin, ugur boýunça üýtgeýän çyzyk dykyzlygy. Bu tapawut plitanyň indiki işleme tapgyrlarynda işine we mikroelektron enjamlaryň soňky işine täsir edip biler. Önümçilik prosesinde dürli enjam talaplary üçin degişli ugurly kremniý plitasyny saýlamak enjamyň işini optimizirläp, önümçiligiň netijeliligini ýokarlandyryp we önümiň hilini ýokarlandyryp biler.

Tekiz/Oýuk: Kremniý plastinkasynyň töweregindäki tekiz gyra (Tekiz) ýa-da V-oýuk (Oýuk) kristalyň ugruny deňleşdirmekde möhüm rol oýnaýar we plastinkanyň öndürilişinde we gaýtadan işlenilmesinde möhüm kesgitleýji bolup durýar. Dürli diametrli plastinkalar Tekiz ýa-da Oýukyň uzynlygy üçin dürli standartlara laýyk gelýär. Deňleşdiriş gyralary esasy tekiz we ikinji tekiz diýlip bölünýär. Esasy tekiz esasan plastinkanyň esasy kristal ugruny we gaýtadan işleniş salgylanmasyny kesgitlemek üçin ulanylýar, ikinji tekiz bolsa takyk deňleşdirmäge we gaýtadan işlemäge kömek edýär, önümçilik liniýasynda plastinkanyň takyk işlemegini we yzygiderliligini üpjün edýär.

Galyňlygy: Plastinanyň galyňlygy adatça mikrometrlerde (μm) görkezilýär, umumy galyňlyk 100μm bilen 1000μm aralygynda bolýar. Dürli galyňlykdaky plastinalar dürli görnüşli mikroelektron enjamlar üçin amatlydyr. Inçe plastinalar (meselem, 100μm – 300μm) köplenç berk galyňlyk gözegçiligini talap edýän, çipiň ölçegini we agramyny azaldýan we integrasiýa dykyzlygyny artdyrýan çip öndürmek üçin ulanylýar. Galyň plastinalar (meselem, 500μm – 1000μm) iş wagtynda durnuklylygy üpjün etmek üçin güýçli ýarymgeçiriji enjamlar ýaly ýokary mehaniki berkligi talap edýän enjamlarda giňden ulanylýar.

Ýüziň gödekligi: Ýüziň gödekligi waferiň hilini bahalandyrmak üçin esasy parametrleriň biridir, sebäbi ol wafer bilen soňraky çökdürilen inçe plýonka materiallarynyň arasyndaky ýelmeşmä, şeýle hem enjamyň elektrik öndürijiligine gönüden-göni täsir edýär. Ol adatça orta kwadrat (RMS) gödekligi (nm) hökmünde görkezilýär. Pes ýüziň gödekligi waferiň ýüzüniň has tekizdigini aňladýar, bu bolsa elektron saçramagy ýaly hadysalary azaltmaga kömek edýär we enjamyň öndürijiligini we ygtybarlylygyny ýokarlandyrýar. Ösen ýarymgeçiriji önümçilik proseslerinde, ýüziň gödekligine bolan talaplar, esasanam ýokary derejeli integral mikroshema önümçiligi üçin barha berkleşýär, bu ýerde ýüziň gödekligi birnäçe nanometre ýa-da ondan hem aşaky derejede gözegçilik edilmeli.

Umumy Galyňlygyň Üýtgemegi (UGÜ): Umumy galyňlygyň üýtgemegi wafer ýüzündäki köp nokatlarda ölçenen iň ýokary we iň pes galyňlyklaryň arasyndaky tapawudy aňladýar, adatça μm bilen görkezilýär. Ýokary UGÜ fotolitografiýa we aşındyrma ýaly proseslerde üýtgeşmelere getirip, enjamyň işiniň yzygiderliligine we öndürijiligine täsir edip biler. Şonuň üçin wafer öndürilýän mahalynda UGÜ-ni gözegçilikde saklamak önümiň hilini üpjün etmekde möhüm ädimdir. Ýokary takyklykly mikroelektron enjam öndürmek üçin UGÜ-niň adatça birnäçe mikrometr aralygynda bolmagy talap edilýär.

Ýaý: Ýaý plastinkanyň ýüzü bilen ideal tekiz tekizligiň arasyndaky üýtgeşikligi aňladýar, adatça μm bilen ölçenýär. Aşa köp ýaýylan plastinkalar soňraky işleniş wagtynda döwülip ýa-da deň däl stres başdan geçirip biler, bu bolsa önümçiligiň netijeliligine we önümiň hiline täsir edýär. Esasanam, fotolitografiýa ýaly ýokary tekizligi talap edýän proseslerde, fotolitografiki nusganyň takyklygyny we yzygiderliligini üpjün etmek üçin ýaýylma belli bir aralykda gözegçilikde saklanmalydyr.

Egrilik: Egrilik waferiň ýüzü bilen ideal sferiki görnüşiň arasyndaky üýtgeşikligi görkezýär, ol hem μm bilen ölçenýär. Egrilige meňzeş, egrilik waferiň tekizliginiň möhüm görkezijisidir. Aşa köp egrilik diňe bir waferiň gaýtadan işleýän enjamlarda ýerleşdirilişiniň takyklygyna täsir etmän, eýsem çip gaplama prosesinde çip bilen gaplama materialynyň arasyndaky gowşak baglanyş ýaly meseleleri döredip biler, bu bolsa öz gezeginde enjamyň ygtybarlylygyna täsir edýär. Ýokary derejeli ýarymgeçiriji önümçilikde ösen çip öndürmek we gaplama prosesleriniň talaplaryny kanagatlandyrmak üçin egrilik talaplary has berk bolýar.

Gyra profili: Plastinanyň gyra profili ony soňraky gaýtadan işlemek we ulanmak üçin örän möhümdir. Adatça, ol Gyra Çekiş Zonasy (GÇZ) bilen kesgitlenýär, bu bolsa gaýtadan işlemäge rugsat berilmeýän wafiniň gyrasyndan aralygy kesgitleýär. Dogry dizaýn edilen gyra profili we takyk GÇZ gözegçiligi gaýtadan işlemek wagtynda gyra kemçilikleriniň, stres konsentrasiýalarynyň we beýleki meseleleriň öňüni almaga, plastiniň umumy hilini we önümçiligini ýokarlandyrmaga kömek edýär. Käbir ösen önümçilik proseslerinde gyra profiliniň takyklygynyň submikron derejesinde bolmagy talap edilýär.

Bölejikleriň sany: Plastinkanyň ýüzündäki bölejikleriň sany we ululygynyň paýlanyşy mikroelektron enjamlaryň işine düýpli täsir edýär. Aşa köp ýa-da uly bölejikler enjamlaryň näsazlyklaryna, mysal üçin, gysga zynjyrlara ýa-da syzmalara sebäp bolup, önümiň önümçiligini peseldýär. Şonuň üçin bölejikleriň sany adatça birlik meýdandaky bölejikleri, mysal üçin, 0,3 μm-den uly bölejikleriň sanyny sanamak arkaly ölçenýär. Plastinka öndürilýän mahalynda bölejikleriň sanynyň berk gözegçiligi önümiň hilini üpjün etmek üçin möhüm ölçegdir. Plastinkanyň ýüzündäki bölejikleriň hapalanmagyny azaltmak üçin ösen arassalaýyş tehnologiýalary we arassa önümçilik gurşawy ulanylýar.

Baglanyşykly önümçilik

Bir kristally kremniý wafer Si substrat görnüşi N/P Goşmaça kremniý karbid wafer

FZ CZ Si wafer 12inch Silicon wafer Prime or Test stokda bar