Hjem > Nyheder > Industri nyheder

Fremstilling af wafers

2025-01-10

Efterhånden som teknologien udvikler sig, vil efterspørgslen efteroblaterfortsætter med at stige. I øjeblikket er de almindelige størrelser af siliciumwafers på hjemmemarkedet 100 mm, 150 mm og 200 mm. Forøgelse af diameteren af ​​siliciumoblaterkan reducere fremstillingsomkostningerne for hver chip, hvilket fører til en stigende efterspørgsel efter 300 mm siliciumskiver. Større diametre stiller dog også strengere krav til nøgleparametre, såsom fladhed af waferoverflader, kontrol med sporurenheder, interne defekter og iltindhold. Følgelig er waferfremstilling blevet et primært fokus for forskning i spånproduktion.



Før du dykker ned i wafer-fremstilling, er det vigtigt at forstå den underliggende krystalstruktur.


Forskellen i den indre atomare organisation af materialer er en afgørende faktor for at skelne mellem dem. Krystallinske materialer, såsom silicium og germanium, har atomer arrangeret i en fast periodisk struktur, mens ikke-krystallinske materialer, som plast, mangler dette ordnede arrangement. Silicium er dukket op som det primære materiale til wafere på grund af dets unikke struktur, gunstige kemiske egenskaber, naturlige overflod og andre fordele.


Krystallinske materialer har to niveauer af atomar organisation. Det første niveau er strukturen af ​​individuelle atomer, der danner en enhedscelle, der periodisk gentages i hele krystallen. Det andet niveau refererer til det overordnede arrangement af disse enhedsceller, kendt som gitterstrukturen, hvor atomer indtager specifikke positioner i gitteret. Antallet af atomer i enhedscellen, deres relative positioner og bindingsenergien mellem dem bestemmer materialets forskellige egenskaber. Siliciumkrystalstruktur er kategoriseret som en diamantstruktur, der består af to sæt fladecentrerede kubiske gitter, der er forskudt langs diagonalen med en fjerdedel af diagonalens længde.

Karakteristikaene for periodicitet og symmetri i krystaller nødvendiggør en enklere metode til at beskrive atomernes positioner i stedet for at bruge et universelt tredimensionelt rektangulært koordinatsystem. For bedre at beskrive atomfordelingen i en krystal baseret på dens gitterperiodicitet, udvælger vi en enhedscelle efter tre vejledende principper. Denne enhedscelle afspejler effektivt krystallens periodicitet og symmetri og fungerer som den mindste gentagende enhed. Når først de atomare koordinater i enhedscellen er bestemt, kan vi nemt udlede partiklernes relative positioner gennem hele krystallen. Ved at etablere et koordinatsystem baseret på enhedscellens tre kantvektorer kan vi forenkle processen med at beskrive krystalstrukturen betydeligt.


Et krystalplan er defineret som en flad overflade dannet af arrangementet af atomer, ioner eller molekyler i en krystal. Omvendt refererer en krystalretning til en specifik orientering af disse atomarrangementer.


Krystalplaner er repræsenteret ved hjælp af Miller-indekser. Typisk angiver parenteser () krystalplaner, firkantede parenteser [] angiver krystalretninger, vinkelparenteser <> angiver familier af krystalretninger, og krøllede parenteser {} repræsenterer familier af krystalplaner. I halvlederfremstilling er de mest almindeligt anvendte krystalplaner til siliciumwafers (100), (110) og (111). Hvert krystalplan har unikke egenskaber, hvilket gør dem velegnede til forskellige produktionsprocesser.


For eksempel bruges (100) krystalplaner overvejende til fremstilling af MOS-enheder på grund af deres gunstige overfladeegenskaber, som letter kontrol over tærskelspændingen. Derudover er wafere med (100) krystalplan lettere at håndtere under behandling og har relativt flade overflader, hvilket gør dem ideelle til at producere integrerede kredsløb i stor skala. I modsætning hertil anvendes (111) krystalplaner, som har en højere atomtæthed og lavere vækstomkostninger, ofte i bipolære enheder. Disse planer kan opnås ved omhyggeligt at styre krystalretningen under vækstprocessen ved at vælge den passende retning af frøkrystallen.


Krystalplanet (100) er parallelt med Y-Z-aksen og skærer X-aksen på det punkt, hvor enhedsværdien er 1. Krystalplanet (110) skærer både X- og Y-aksen, mens (111) krystalplanet skærer alle tre akser: X, Y og Z.

I et strukturelt perspektiv danner (100) krystalplanet en firkantet form, hvorimod (111) krystalplanet antager en trekantet form. På grund af variationerne i strukturen mellem forskellige krystalplaner er den måde, hvorpå en wafer går i stykker, også forskellig. Vafler orienteret langs <100> har tendens til at bryde i firkantede former eller skabe brud i rette vinkler (90°), mens dem, der er orienteret langs <111>, brydes i trekantede fragmenter.


I betragtning af de unikke kemiske, elektriske og fysiske egenskaber forbundet med de indre strukturer af krystaller, påvirker den specifikke krystalorientering af en wafer betydeligt dens samlede ydeevne. Derfor er det afgørende at opretholde streng kontrol over krystalorienteringen under forberedelsesprocessen.



Semicorex tilbyder høj kvalitethalvlederskiver. Hvis du har spørgsmål eller brug for yderligere detaljer, så tøv ikke med at kontakte os.


Kontakt telefon # +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept