Pembuatan wafer

Apabila teknologi semakin maju, permintaan untukwaferterus meningkat. Pada masa ini, saiz arus perdana wafer silikon dalam pasaran domestik ialah 100mm, 150mm, dan 200mm. Meningkatkan diameter silikonwaferboleh mengurangkan kos pembuatan setiap cip, yang membawa kepada peningkatan permintaan untuk wafer silikon 300mm. Walau bagaimanapun, diameter yang lebih besar juga mengenakan keperluan yang lebih ketat pada parameter utama, seperti kerataan permukaan wafer, kawalan kekotoran surih, kecacatan dalaman dan kandungan oksigen. Akibatnya, pembuatan wafer telah menjadi tumpuan utama penyelidikan dalam pengeluaran cip.

Sebelum mendalami pembuatan wafer, adalah penting untuk memahami struktur kristal asas.

Perbezaan dalam organisasi atom dalaman bahan adalah faktor penting dalam membezakan antara mereka. Bahan kristal, seperti silikon dan germanium, mempunyai atom yang tersusun dalam struktur berkala tetap, manakala bahan bukan kristal, seperti plastik, tidak mempunyai susunan yang teratur ini. Silikon telah muncul sebagai bahan utama untuk wafer kerana strukturnya yang unik, sifat kimia yang menggalakkan, kelimpahan semula jadi, dan kelebihan lain.

Bahan kristal mempunyai dua peringkat organisasi atom. Tahap pertama ialah struktur atom individu, membentuk sel unit yang diulang secara berkala di seluruh kristal. Tahap kedua merujuk kepada susunan keseluruhan sel unit ini, yang dikenali sebagai struktur kekisi, di mana atom menduduki kedudukan tertentu dalam kekisi. Bilangan atom dalam sel unit, kedudukan relatifnya, dan tenaga pengikat di antara mereka menentukan pelbagai sifat bahan. Struktur kristal silikon dikategorikan sebagai struktur berlian, terdiri daripada dua set kekisi padu berpusat muka yang diimbangi sepanjang pepenjuru dengan satu perempat daripada panjang pepenjuru.

Ciri-ciri berkala dan simetri dalam kristal memerlukan kaedah yang lebih mudah untuk menerangkan kedudukan atom daripada menggunakan sistem koordinat segi empat tepat tiga dimensi universal. Untuk menerangkan dengan lebih baik taburan atom dalam kristal berdasarkan periodicity kekisinya, kami memilih sel unit mengikut tiga prinsip panduan. Sel unit ini secara berkesan mencerminkan keberkalaan dan simetri kristal dan berfungsi sebagai unit berulang terkecil. Sebaik sahaja koordinat atom dalam sel unit ditentukan, kita boleh membuat kesimpulan dengan mudah kedudukan relatif zarah di seluruh keseluruhan kristal. Dengan mewujudkan sistem koordinat berdasarkan vektor tiga tepi sel unit, kita boleh memudahkan proses menghuraikan struktur kristal dengan ketara.

Satah kristal ditakrifkan sebagai permukaan rata yang dibentuk oleh susunan atom, ion, atau molekul dalam kristal. Sebaliknya, arah kristal merujuk kepada orientasi khusus susunan atom ini.

Satah kristal diwakili menggunakan indeks Miller. Biasanya, kurungan () menandakan satah kristal, kurungan segi empat sama [] menunjukkan arah kristal, kurungan sudut <> menandakan keluarga arah kristal, dan kurungan kerinting {} mewakili keluarga satah kristal. Dalam pembuatan semikonduktor, satah kristal yang paling biasa digunakan untuk wafer silikon ialah (100), (110), dan (111). Setiap satah kristal mempunyai ciri unik, menjadikannya sesuai untuk proses pengeluaran yang berbeza.

Sebagai contoh, (100) satah kristal kebanyakannya digunakan dalam pembuatan peranti MOS kerana sifat permukaannya yang menggalakkan, yang memudahkan kawalan ke atas voltan ambang. Selain itu, wafer dengan (100) satah kristal lebih mudah dikendalikan semasa pemprosesan dan mempunyai permukaan yang agak rata, menjadikannya ideal untuk menghasilkan litar bersepadu berskala besar. Sebaliknya, (111) satah kristal, yang mempunyai ketumpatan atom yang lebih tinggi dan kos pertumbuhan yang lebih rendah, sering digunakan dalam peranti bipolar. Pesawat ini boleh dicapai dengan menguruskan arah hablur dengan teliti semasa proses pertumbuhan dengan memilih arah hablur benih yang sesuai.

Satah kristal (100) adalah selari dengan paksi Y-Z dan memotong paksi-X pada titik di mana nilai unitnya ialah 1. Satah kristal (110) bersilang kedua-dua paksi X dan Y, manakala satah kristal (111) bersilang ketiga-tiga paksi: X, Y, dan Z.

Dalam perspektif struktur, satah kristal (100) membentuk bentuk segi empat sama, manakala satah kristal (111) mengambil bentuk segi tiga. Disebabkan oleh variasi dalam struktur antara satah kristal yang berbeza, cara pecah wafer juga berbeza. Wafer yang berorientasikan sepanjang <100> cenderung pecah menjadi bentuk segi empat sama atau mencipta patah pada sudut tepat (90°), manakala yang berorientasikan sepanjang <111> pecah menjadi serpihan segi tiga.

Memandangkan sifat kimia, elektrik dan fizikal yang unik yang dikaitkan dengan struktur dalaman kristal, orientasi kristal khusus wafer memberi kesan ketara kepada prestasi keseluruhannya. Oleh itu, adalah penting untuk mengekalkan kawalan ketat ke atas orientasi kristal semasa proses penyediaan.

Semicorex menawarkan kualiti tinggiwafer semikonduktor. Jika anda mempunyai sebarang pertanyaan atau memerlukan butiran tambahan, sila jangan teragak-agak untuk menghubungi kami.

Hubungi # telefon +86-13567891907

E-mel: sales@semicorex.com