Производство на вафли

С напредването на технологиите търсенето навафлипродължава да се покачва. В момента масовите размери на силиконовите пластини на вътрешния пазар са 100 mm, 150 mm и 200 mm. Увеличаване на диаметъра на силициявафлиможе да намали производствените разходи на всеки чип, което води до нарастващо търсене на 300 mm силициеви пластини. Въпреки това, по-големите диаметри налагат и по-строги изисквания към ключови параметри, като плоскост на повърхността на пластината, контрол на следи от примеси, вътрешни дефекти и съдържание на кислород. Следователно, производството на пластини се превърна в основен фокус на изследванията в производството на чипове.

Преди да се задълбочите в производството на пластини, важно е да разберете основната кристална структура.

Разликата във вътрешната атомна организация на материалите е решаващ фактор за разграничаването им. Кристалните материали, като силиций и германий, имат атоми, подредени във фиксирана периодична структура, докато некристалните материали, като пластмасите, нямат тази подредена подредба. Силицият се очертава като основен материал за вафли поради своята уникална структура, благоприятни химични свойства, естествено изобилие и други предимства.

Кристалните материали притежават две нива на атомна организация. Първото ниво е структурата на отделните атоми, образуващи единична клетка, която периодично се повтаря в целия кристал. Второто ниво се отнася до цялостното подреждане на тези единични клетки, известно като структура на решетката, където атомите заемат специфични позиции в решетката. Броят на атомите в единичната клетка, техните относителни позиции и енергията на свързване между тях определят различните свойства на материала. Силициевата кристална структура се категоризира като диамантена структура, съставена от два комплекта лицево центрирани кубични решетки, изместени по диагонала с една четвърт от дължината на диагонала.

Характеристиките на периодичността и симетрията в кристалите налагат по-прост метод за описване на позициите на атомите, вместо използването на универсална триизмерна правоъгълна координатна система. За да опишем по-добре атомното разпределение в кристал въз основа на неговата периодичност на решетката, ние избираме единична клетка според три водещи принципа. Тази единична клетка ефективно отразява периодичността и симетрията на кристала и служи като най-малката повтаряща се единица. След като се определят атомните координати в единичната клетка, можем лесно да направим извод за относителните позиции на частиците в целия кристал. Чрез установяване на координатна система, базирана на трите ръбови вектора на единичната клетка, можем значително да опростим процеса на описание на кристалната структура.

Кристалната равнина се определя като плоска повърхност, образувана от подреждането на атоми, йони или молекули в кристал. Обратно, кристалната посока се отнася до специфична ориентация на тези атомни подредби.

Кристалните равнини са представени с помощта на индекси на Милър. Обикновено скоби () означават кристални равнини, квадратни скоби [] показват кристални посоки, ъглови скоби <> означават семейства от кристални посоки, а фигурните скоби {} представляват семейства от кристални равнини. В производството на полупроводници най-често използваните кристални равнини за силициеви пластини са (100), (110) и (111). Всяка кристална плоскост притежава уникални характеристики, което ги прави подходящи за различни производствени процеси.

Например, (100) кристалните равнини се използват предимно в производството на MOS устройства поради техните благоприятни повърхностни свойства, които улесняват контрола върху праговото напрежение. Освен това пластините с (100) кристални равнини са по-лесни за обработка по време на обработка и имат относително плоски повърхности, което ги прави идеални за производство на широкомащабни интегрални схеми. За разлика от тях (111) кристалните равнини, които имат по-висока атомна плътност и по-ниски разходи за растеж, често се използват в биполярни устройства. Тези равнини могат да бъдат постигнати чрез внимателно управление на посоката на кристала по време на процеса на растеж чрез избиране на подходящата посока на зародишния кристал.

Кристалната равнина (100) е успоредна на оста Y-Z и пресича оста X в точката, където единичната стойност е 1. Кристалната равнина (110) пресича двете оси X и Y, докато кристалната равнина (111) пресича всичките три оси: X, Y и Z.

В структурна перспектива кристалната равнина (100) образува квадратна форма, докато кристалната равнина (111) има триъгълна форма. Поради вариациите в структурата между различните кристални равнини, начинът, по който една пластина се счупва, също се различава. Вафлите, ориентирани по продължение на <100>, са склонни да се разпадат на квадратни форми или да създават счупвания под прав ъгъл (90°), докато тези, ориентирани по <111>, се разпадат на триъгълни фрагменти.

Като се имат предвид уникалните химични, електрически и физични свойства, свързани с вътрешните структури на кристалите, специфичната кристална ориентация на пластината значително влияе върху нейната цялостна производителност. Следователно, от решаващо значение е да се поддържа строг контрол върху ориентацията на кристалите по време на процеса на приготвяне.

Semicorex предлага високо качествополупроводникови пластини. Ако имате запитвания или се нуждаете от допълнителни подробности, моля не се колебайте да се свържете с нас.

Телефон за връзка +86-13567891907

Имейл: sales@semicorex.com