Виготовлення вафель

З розвитком технологій попит навафліпродовжує зростати. На даний момент основними розмірами кремнієвих пластин на внутрішньому ринку є 100 мм, 150 мм і 200 мм. Збільшення діаметра кремніювафліможе зменшити вартість виробництва кожного чіпа, що призведе до зростання попиту на кремнієві пластини діаметром 300 мм. Однак більші діаметри також висувають суворіші вимоги до ключових параметрів, таких як площинність поверхні пластини, контроль слідів домішок, внутрішні дефекти та вміст кисню. Отже, виробництво пластин стало основним напрямком досліджень у виробництві мікросхем.

Перш ніж заглибитися у виробництво пластин, важливо зрозуміти кристалічну структуру, що лежить в основі.

Різниця у внутрішній атомній організації матеріалів є вирішальним фактором у їх розрізненні. Кристалічні матеріали, такі як кремній і германій, мають атоми, розташовані у фіксованій періодичній структурі, тоді як некристалічні матеріали, такі як пластмаси, не мають такого впорядкованого розташування. Кремній став основним матеріалом для пластин завдяки своїй унікальній структурі, сприятливим хімічним властивостям, природним багатствам та іншим перевагам.

Кристалічні матеріали мають два рівні атомної організації. Перший рівень - це структура окремих атомів, що утворюють елементарну комірку, яка періодично повторюється по всьому кристалу. Другий рівень відноситься до загального розташування цих елементарних комірок, відомого як структура решітки, де атоми займають певні позиції в решітці. Кількість атомів в елементарній комірці, їх взаємне розташування та енергія зв’язку між ними визначають різні властивості матеріалу. Кристалічна структура кремнію класифікується як алмазна структура, що складається з двох наборів гранецентрованих кубічних решіток, зміщених уздовж діагоналі на одну чверть довжини діагоналі.

Характеристики періодичності та симетрії в кристалах вимагають більш простого методу для опису позицій атомів, ніж використання універсальної тривимірної прямокутної системи координат. Щоб краще описати розподіл атомів у кристалі на основі його періодичності решітки, ми вибираємо елементарну комірку відповідно до трьох керівних принципів. Ця елементарна комірка ефективно відображає періодичність і симетрію кристала і служить найменшою повторюваною одиницею. Коли атомні координати в елементарній комірці визначено, ми можемо легко зробити висновок про відносне розташування частинок у всьому кристалі. Встановивши систему координат на основі трьох граничних векторів елементарної комірки, ми можемо значно спростити процес опису кристалічної структури.

Кристалічна площина визначається як плоска поверхня, утворена розташуванням атомів, іонів або молекул у кристалі. І навпаки, кристалічний напрямок відноситься до певної орієнтації цих атомних схем.

Кристалічні площини представлені за допомогою індексів Міллера. Як правило, круглі дужки () позначають площини кристалів, квадратні дужки [] вказують напрямки кристалів, кутові дужки <> означають групи напрямків кристалів, а фігурні дужки {} представляють групи площин кристалів. У виробництві напівпровідників найбільш часто використовуваними кристалічними площинами для кремнієвих пластин є (100), (110) і (111). Кожна кристалічна площина має унікальні характеристики, що робить їх придатними для різних виробничих процесів.

Наприклад, кристалічні площини (100) переважно використовуються у виробництві MOS-пристроїв завдяки їхнім сприятливим властивостям поверхні, які полегшують контроль над пороговою напругою. Крім того, пластини з (100) кристалічними площинами легше обробляти під час обробки та мають відносно плоскі поверхні, що робить їх ідеальними для виробництва великомасштабних інтегральних схем. Навпаки, кристалічні площини (111), які мають вищу атомну щільність і менші витрати на зростання, часто використовуються в біполярних пристроях. Цих площин можна досягти шляхом ретельного керування напрямком кристала під час процесу росту шляхом вибору відповідного напрямку затравкового кристала.

Кристалічна площина (100) паралельна осі Y-Z і перетинає вісь X у точці, де одиничне значення дорівнює 1. Кристалічна площина (110) перетинає обидві осі X і Y, тоді як кристалічна площина (111) перетинає всі три осі: X, Y і Z.

У структурній перспективі площина кристала (100) утворює квадратну форму, тоді як площина кристала (111) набуває трикутної форми. Через відмінності в структурі між різними кристалічними площинами, спосіб розриву пластини також відрізняється. Пластини, орієнтовані вздовж <100>, мають тенденцію розбиватися на квадратні форми або створювати розриви під прямим кутом (90°), тоді як пластини, орієнтовані вздовж <111>, розбиваються на трикутні фрагменти.

Враховуючи унікальні хімічні, електричні та фізичні властивості, пов’язані з внутрішньою структурою кристалів, конкретна кристалічна орієнтація пластини значно впливає на її загальну продуктивність. Отже, дуже важливо підтримувати строгий контроль за орієнтацією кристалів під час процесу підготовки.

Semicorex пропонує високу якістьнапівпровідникові пластини. Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Контактний телефон +86-13567891907

Електронна адреса: sales@semicorex.com