Yarı iletken endüstrisinin hızla gelişen sürecinde, cilalanmış tek kristalsilikon levhalarÇok önemli bir rol oynarlar. Çeşitli mikroelektronik cihazların üretiminde temel malzeme görevi görürler. Karmaşık ve hassas entegre devrelerden yüksek hızlı mikroişlemcilere ve çok fonksiyonlu sensörlere kadar, cilalanmış tek kristallersilikon levhalarBunlar çok önemlidir. Performans ve özelliklerindeki farklılıklar, nihai ürünlerin kalitesini ve performansını doğrudan etkiler. Aşağıda, cilalanmış tek kristal silikon levhaların yaygın özellikleri ve parametreleri verilmiştir:

Çap: Yarı iletken tek kristal silikon levhaların boyutu çaplarıyla ölçülür ve çeşitli özelliklerde üretilirler. Yaygın çaplar arasında 2 inç (50,8 mm), 3 inç (76,2 mm), 4 inç (100 mm), 5 inç (125 mm), 6 inç (150 mm), 8 inç (200 mm), 12 inç (300 mm) ve 18 inç (450 mm) bulunur. Farklı çaplar, çeşitli üretim ihtiyaçlarına ve işlem gereksinimlerine uygundur. Örneğin, daha küçük çaplı levhalar genellikle özel, küçük hacimli mikroelektronik cihazlar için kullanılırken, daha büyük çaplı levhalar büyük ölçekli entegre devre üretiminde daha yüksek üretim verimliliği ve maliyet avantajları gösterir. Yüzey gereksinimleri tek taraflı cilalı (SSP) ve çift taraflı cilalı (DSP) olarak sınıflandırılır. Tek taraflı cilalı levhalar, belirli sensörler gibi bir tarafında yüksek düzlük gerektiren cihazlar için kullanılır. Çift taraflı cilalı levhalar ise genellikle entegre devreler ve her iki yüzeyinde de yüksek hassasiyet gerektiren diğer ürünler için kullanılır. Yüzey Gereksinimi (Bitiş): Tek taraflı cilalı SSP / Çift taraflı cilalı DSP.

Tip/Katkı Maddesi: (1) N-tipi Yarı İletken: Belirli safsızlık atomları içsel yarı iletkene eklendiğinde, iletkenliğini değiştirirler. Örneğin, azot (N), fosfor (P), arsenik (As) veya antimon (Sb) gibi beş değerlikli elementler eklendiğinde, değerlik elektronları çevredeki silikon atomlarının değerlik elektronlarıyla kovalent bağlar oluşturarak, kovalent bağla bağlı olmayan fazladan bir elektron bırakır. Bu, delik konsantrasyonundan daha büyük bir elektron konsantrasyonuyla sonuçlanır ve elektron tipi yarı iletken olarak da bilinen bir N-tipi yarı iletken oluşturur. N-tipi yarı iletkenler, belirli güç cihazları gibi ana yük taşıyıcıları olarak elektron gerektiren cihazların üretiminde çok önemlidir. (2) P-tipi Yarı İletken: Bor (B), galyum (Ga) veya indiyum (In) gibi üç değerlikli safsızlık elementleri silikon yarı iletkene eklendiğinde, safsızlık atomlarının değerlik elektronları çevredeki silikon atomlarıyla kovalent bağlar oluşturur, ancak en az bir değerlik elektronu eksiktir ve tam bir kovalent bağ oluşturamazlar. Bu, elektron konsantrasyonundan daha büyük bir delik konsantrasyonuna yol açarak, delik tipi yarı iletken olarak da bilinen P-tipi yarı iletkeni oluşturur. P-tipi yarı iletkenler, diyotlar ve bazı transistörler gibi deliklerin ana yük taşıyıcıları olarak görev yaptığı cihazların üretiminde önemli bir rol oynar.

Öz direnç: Öz direnç, cilalanmış tek kristal silikon levhaların elektriksel iletkenliğini ölçen önemli bir fiziksel niceliktir. Değeri, malzemenin iletkenlik performansını yansıtır. Öz direnç ne kadar düşükse, silikon levhanın iletkenliği o kadar iyidir; tersine, öz direnç ne kadar yüksekse, iletkenlik o kadar kötüdür. Silikon levhaların öz direnci, içsel malzeme özelliklerine bağlıdır ve sıcaklığın da önemli bir etkisi vardır. Genel olarak, silikon levhaların öz direnci sıcaklıkla artar. Pratik uygulamalarda, farklı mikroelektronik cihazlar silikon levhalar için farklı öz direnç gereksinimlerine sahiptir. Örneğin, entegre devre üretiminde kullanılan levhalar, kararlı ve güvenilir cihaz performansı sağlamak için öz direncin hassas bir şekilde kontrol edilmesini gerektirir.

Yönelim: Silikon levhanın kristal yönelimi, tipik olarak (100), (110), (111) gibi Miller indeksleriyle belirtilen silikon kafesinin kristalografik yönünü temsil eder. Farklı kristal yönelimleri, yönelime bağlı olarak değişen çizgi yoğunluğu gibi farklı fiziksel özelliklere sahiptir. Bu farklılık, levhanın sonraki işlem adımlarındaki performansını ve mikroelektronik cihazların nihai performansını etkileyebilir. Üretim sürecinde, farklı cihaz gereksinimleri için uygun yönelime sahip bir silikon levha seçmek, cihaz performansını optimize edebilir, üretim verimliliğini artırabilir ve ürün kalitesini iyileştirebilir.

Düz Kenar/Çentik: Silikon levhanın çevresindeki düz kenar (Düz Kenar) veya V şeklindeki çentik (Çentik), kristal yöneliminin hizalanmasında kritik bir rol oynar ve levhanın üretim ve işlenmesinde önemli bir tanımlayıcıdır. Farklı çaplardaki levhalar, Düz Kenar veya Çentik uzunluğu için farklı standartlara karşılık gelir. Hizalama kenarları birincil düz kenar ve ikincil düz kenar olarak sınıflandırılır. Birincil düz kenar esas olarak levhanın temel kristal yönelimini ve işleme referansını belirlemek için kullanılırken, ikincil düz kenar daha hassas hizalama ve işlemeye yardımcı olarak, üretim hattı boyunca levhanın doğru çalışmasını ve tutarlılığını sağlar.

Kalınlık: Bir yonga levhasının kalınlığı genellikle mikrometre (μm) cinsinden belirtilir ve yaygın kalınlık aralıkları 100 μm ile 1000 μm arasındadır. Farklı kalınlıktaki yonga levhaları, farklı mikroelektronik cihaz türleri için uygundur. Daha ince yonga levhaları (örneğin, 100 μm – 300 μm), çip boyutunu ve ağırlığını azaltarak ve entegrasyon yoğunluğunu artırarak, sıkı kalınlık kontrolü gerektiren çip üretiminde sıklıkla kullanılır. Daha kalın yonga levhaları (örneğin, 500 μm – 1000 μm), çalışma sırasında kararlılığı sağlamak için güç yarı iletken cihazları gibi daha yüksek mekanik dayanım gerektiren cihazlarda yaygın olarak kullanılır.

Yüzey Pürüzlülüğü: Yüzey pürüzlülüğü, gofret ile daha sonra biriktirilen ince film malzemeleri arasındaki yapışmayı ve cihazın elektriksel performansını doğrudan etkilediği için gofret kalitesini değerlendirmek için kullanılan temel parametrelerden biridir. Genellikle karekök ortalama (RMS) pürüzlülüğü (nm cinsinden) olarak ifade edilir. Daha düşük yüzey pürüzlülüğü, gofret yüzeyinin daha pürüzsüz olduğu anlamına gelir; bu da elektron saçılması gibi olayları azaltmaya ve cihaz performansını ve güvenilirliğini artırmaya yardımcı olur. Gelişmiş yarı iletken üretim süreçlerinde, özellikle yüzey pürüzlülüğünün birkaç nanometreye veya daha da düşük seviyelere kadar kontrol edilmesi gereken üst düzey entegre devre üretiminde, yüzey pürüzlülüğü gereksinimleri giderek daha katı hale gelmektedir.

Toplam Kalınlık Değişimi (TTV): Toplam kalınlık değişimi, gofret yüzeyinde birden fazla noktada ölçülen maksimum ve minimum kalınlıklar arasındaki farkı ifade eder ve genellikle μm cinsinden gösterilir. Yüksek bir TTV, fotolitografi ve aşındırma gibi işlemlerde sapmalara yol açarak cihaz performansının tutarlılığını ve verimliliğini etkileyebilir. Bu nedenle, gofret üretiminde TTV'yi kontrol etmek, ürün kalitesini sağlamanın önemli bir adımıdır. Yüksek hassasiyetli mikroelektronik cihaz üretiminde, TTV'nin genellikle birkaç mikrometre içinde olması gerekir.

Eğilme: Eğilme, gofret yüzeyi ile ideal düzlem arasındaki sapmayı ifade eder ve genellikle mikrometre cinsinden ölçülür. Aşırı eğilme gösteren gofretler, sonraki işlemler sırasında kırılabilir veya düzensiz gerilime maruz kalabilir; bu da üretim verimliliğini ve ürün kalitesini etkiler. Özellikle fotolitografi gibi yüksek düzlük gerektiren işlemlerde, fotolitografik desenin doğruluğunu ve tutarlılığını sağlamak için eğilmenin belirli bir aralıkta kontrol edilmesi gerekir.

Çarpıklık: Çarpıklık, gofret yüzeyi ile ideal küresel şekil arasındaki sapmayı gösterir ve mikrometre cinsinden ölçülür. Eğilmeye benzer şekilde, çarpıklık gofretin düzlüğünün önemli bir göstergesidir. Aşırı çarpıklık, yalnızca gofretin işleme ekipmanındaki yerleştirme doğruluğunu etkilemekle kalmaz, aynı zamanda çip paketleme sürecinde de sorunlara neden olabilir; örneğin, çip ile paketleme malzemesi arasında zayıf yapışma meydana gelebilir ve bu da cihazın güvenilirliğini etkiler. Üst düzey yarı iletken üretiminde, gelişmiş çip üretim ve paketleme süreçlerinin taleplerini karşılamak için çarpıklık gereksinimleri giderek daha katı hale gelmektedir.

Kenar Profili: Bir yonga levhasının kenar profili, sonraki işleme ve elleçleme süreçleri için kritik öneme sahiptir. Genellikle, yonga levhasının kenarından itibaren hiçbir işleme izin verilmeyen mesafeyi tanımlayan Kenar Hariç Tutma Bölgesi (EEZ) ile belirlenir. Doğru tasarlanmış bir kenar profili ve hassas EEZ kontrolü, işleme sırasında kenar kusurlarını, gerilim yoğunlaşmalarını ve diğer sorunları önlemeye yardımcı olarak genel yonga levhası kalitesini ve verimliliğini artırır. Bazı gelişmiş üretim süreçlerinde, kenar profili hassasiyetinin mikron altı seviyede olması gerekmektedir.

Parçacık Sayısı: Yonga levha yüzeyindeki parçacıkların sayısı ve boyut dağılımı, mikroelektronik cihazların performansını önemli ölçüde etkiler. Aşırı veya büyük parçacıklar, kısa devre veya sızıntı gibi cihaz arızalarına yol açarak ürün verimini düşürebilir. Bu nedenle, parçacık sayısı genellikle birim alan başına düşen parçacık sayısı, örneğin 0,3 μm'den büyük parçacık sayısı olarak ölçülür. Yonga levha üretiminde parçacık sayısının sıkı kontrolü, ürün kalitesini sağlamak için önemli bir önlemdir. Yonga levha yüzeyindeki parçacık kirliliğini en aza indirmek için gelişmiş temizleme teknolojileri ve temiz bir üretim ortamı kullanılır.

İlgili üretim

Tek Kristal Silikon Levha Si Alt Tabaka Tipi N/P İsteğe Bağlı Silisyum Karbür Levha

FZ CZ Si wafer stokta, 12 inç silikon wafer, Prime veya Test.