Na sònrachaidhean agus na paramadairean airson wafers silicon criostail singilte snasta

Anns a’ phròiseas leasachaidh soirbheachail ann an gnìomhachas nan leth-chonnsadairean, criostal singilte snastauaifearan silicona’ cluich pàirt chudromach. Bidh iad nan stuth bunaiteach airson cinneasachadh diofar innealan meanbh-eileagtronaigeach. Bho chuairtean amalaichte iom-fhillte agus mionaideach gu meanbh-phròiseasairean àrd-astar agus mothachairean ioma-ghnìomhach, criostal singilte snastauaifearan siliconriatanach. Tha buaidh dhìreach aig na h-eadar-dhealachaidhean anns an coileanadh agus na sònrachaidhean aca air càileachd agus coileanadh nan toraidhean deireannach. Seo na sònrachaidhean agus na paramadairean cumanta airson wafers silicon criostail singilte snasta:

 

Trast-thomhas: Tha meud uaifearan silicon criostail singilte leth-chonnsachaidh air a thomhas leis an trast-thomhas aca, agus tha iad a’ tighinn ann an grunn shònrachaidhean. Am measg nan trast-thomhasan cumanta tha 2 òirleach (50.8mm), 3 òirlich (76.2mm), 4 òirlich (100mm), 5 òirlich (125mm), 6 òirlich (150mm), 8 òirlich (200mm), 12 òirlich (300mm), agus 18 òirlich (450mm). Tha trast-thomhasan eadar-dhealaichte freagarrach airson diofar fheumalachdan cinneasachaidh agus riatanasan pròiseas. Mar eisimpleir, thathas a’ cleachdadh uaifearan le trast-thomhas nas lugha gu cumanta airson innealan meanbh-eileagtronaigeach sònraichte, beag-tomhas, agus tha uaifearan le trast-thomhas nas motha a’ nochdadh èifeachdas cinneasachaidh nas àirde agus buannachdan cosgais ann an saothrachadh chuairtean amalaichte air sgèile mhòr. Tha riatanasan uachdar air an seòrsachadh mar aon-thaobhach snasta (SSP) agus dà-thaobhach snasta (DSP). Bithear a’ cleachdadh uaifearan snasta aon-thaobhach airson innealan a dh’ fheumas rèidhleanachd àrd air aon taobh, leithid mothachairean sònraichte. Bithear a’ cleachdadh uaifearan snasta dà-thaobhach gu cumanta airson chuairtean amalaichte agus toraidhean eile a dh’ fheumas mionaideachd àrd air an dà uachdar. Riatanas Uachdar (Crìochnachadh): SSP snasta aon-taobhach / DSP snasta dà-thaobhach.

 

Seòrsa/Dopant: (1) Leth-sheoladair seòrsa-N: Nuair a thèid dadaman neo-ghlaine sònraichte a thoirt a-steach don leth-sheoladair intreach, bidh iad ag atharrachadh a ghiùlanachd. Mar eisimpleir, nuair a thèid eileamaidean còig-bhailteach mar naitridean (N), fosfaras (P), arsanaig (As), no antamonaidh (Sb) a chur ris, bidh na dealanan valens aca a’ cruthachadh cheanglaichean co-bhailteach le dealanan valens nan dadaman silicon mun cuairt, a’ fàgail dealan a bharrachd nach eil ceangailte le ceangal co-bhailteach. Tha seo ag adhbhrachadh dùmhlachd dealan nas motha na dùmhlachd an tuill, a’ cruthachadh leth-sheoladair seòrsa-N, ris an canar cuideachd leth-sheoladair seòrsa-dealan. Tha leth-sheoladairean seòrsa-N deatamach ann a bhith a’ dèanamh innealan a dh’ fheumas dealanan mar na prìomh luchd-giùlain cosgais, leithid innealan cumhachd sònraichte. (2) Leth-sheoladair seòrsa-P: Nuair a thèid eileamaidean neo-ghlaine trì-bhailteach mar boron (B), gallium (Ga), no indium (In) a thoirt a-steach don leth-sheoladair silicon, bidh dealanan valens nan dadaman neo-ghlaine a’ cruthachadh cheanglaichean co-bhailteach leis na dadaman silicon mun cuairt, ach chan eil co-dhiù aon dealan valens aca agus chan urrainn dhaibh ceangal co-bhailteach iomlan a chruthachadh. Bidh seo ag adhbhrachadh dùmhlachd toll nas motha na dùmhlachd nan electron, a’ cruthachadh leth-chonnsair seòrsa-P, ris an canar cuideachd leth-chonnsair seòrsa-toll. Tha pàirt chudromach aig leth-chonnsairean seòrsa-P ann an saothrachadh innealan far a bheil tuill nan prìomh luchd-giùlain cosgais, leithid diodes agus transistors sònraichte.

 

Resistivity: 'S e prìomh mheud fiosaigeach a th' ann an resistivity a bhios a' tomhas seoltachd dealain wafers silicon criostail shingilte snasta. Tha a luach a' nochdadh coileanadh giùlain an stuth. Mar as ìsle an resistivity, 's ann as fheàrr seoltachd an wafer silicon; air an làimh eile, mar as àirde an resistivity, 's ann as miosa an seoltachd. Tha resistivity wafers silicon air a dhearbhadh leis na feartan stuth nàdarra aca, agus tha buaidh mhòr aig teòthachd cuideachd. San fharsaingeachd, bidh resistivity wafers silicon ag àrdachadh le teòthachd. Ann an tagraidhean practaigeach, tha riatanasan strì eadar-dhealaichte aig diofar innealan meanbh-eileagtronaigeach airson wafers silicon. Mar eisimpleir, feumaidh smachd mionaideach air resistivity a bhith aig wafers a thathas a' cleachdadh ann an saothrachadh chuairtean amalaichte gus dèanamh cinnteach à coileanadh innealan seasmhach agus earbsach.

 

Treòrachadh: Tha treòrachadh criostail an uaifeir a’ riochdachadh treòrachadh criostalagrafach an t-silicon, mar as trice air a shònrachadh le clàran-amais Miller leithid (100), (110), (111), msaa. Tha feartan fiosaigeach eadar-dhealaichte aig treòrachadh criostail eadar-dhealaichte, leithid dùmhlachd loidhne, a tha ag atharrachadh a rèir an treòrachaidh. Faodaidh an diofar seo buaidh a thoirt air coileanadh an uaifeir ann an ceumannan giullachd às dèidh sin agus air coileanadh deireannach innealan meanbh-eileagtronaigeach. Anns a’ phròiseas saothrachaidh, faodaidh taghadh uaifeir silicon leis an treòrachadh iomchaidh airson diofar riatanasan innealan coileanadh innealan a bharrachadh, èifeachdas cinneasachaidh a leasachadh, agus càileachd toraidh a neartachadh.

 

 Mìneachadh air treòrachadh criostail

Còmhnard/Earrann: Tha pàirt chudromach aig an oir chòmhnard (Còmhnard) no an Earrann-V (Earrann) air cearcall-thomhas a’ chliath-bhùird silicon ann an co-thaobhadh treòrachadh criostail agus tha e na chomharraiche cudromach ann an saothrachadh agus giullachd a’ chliath-bhùird. Tha clath-bhùird de dhiofar thrast-thomhasan a’ freagairt ri diofar inbhean airson fad a’ Chòmhnard no an Earrann. Tha na h-oirean co-thaobhadh air an seòrsachadh ann am prìomh chòmhnard agus àrd-chòmhnard. Tha am prìomh chòmhnard air a chleachdadh sa mhòr-chuid gus treòrachadh criostail bunaiteach agus iomradh giullachd a’ chliath-bhùird a dhearbhadh, agus tha an dàrna còmhnard a’ cuideachadh le co-thaobhadh agus giullachd mionaideach, a’ dèanamh cinnteach à obrachadh ceart agus cunbhalachd a’ chliath-bhùird air feadh na loidhne toraidh.

 oir is oir wafer

WPS gu dealbh(1)

WPS gu dealbh(1)

 

 

Tiughas: Mar as trice, tha tiughas wafer air a shònrachadh ann am micrometers (μm), le raointean tiughas cumanta eadar 100μm agus 1000μm. Tha wafers de dhiofar thiughas freagarrach airson diofar sheòrsaichean innealan meanbh-eileagtronaigeach. Bithear gu tric a’ cleachdadh wafers nas taine (me, 100μm - 300μm) airson saothrachadh chip a dh’ fheumas smachd teann air tiughas, a’ lughdachadh meud agus cuideam a’ chip agus ag àrdachadh dùmhlachd an amalachaidh. Bithear a’ cleachdadh wafers nas tiugh (me, 500μm - 1000μm) gu farsaing ann an innealan a dh’ fheumas neart meacanaigeach nas àirde, leithid innealan leth-chonnsachaidh cumhachd, gus dèanamh cinnteach à seasmhachd rè obrachadh.

 

Garbhachd Uachdar: ’S e garbhachd uachdar aon de na prìomh pharaimeatairean airson càileachd wafer a mheasadh, oir tha buaidh dhìreach aige air a’ ghreamachadh eadar an wafer agus stuthan film tana a thèid a thasgadh às dèidh sin, a bharrachd air coileanadh dealain an inneil. Mar as trice, tha e air a chur an cèill mar gharbhachd freumh cuibheasach ceàrnagach (RMS) (ann an nm). Tha garbhachd uachdar nas ìsle a’ ciallachadh gu bheil uachdar an wafer nas rèidh, a chuidicheas le bhith a’ lughdachadh iongantas mar sgapadh electron agus a’ leasachadh coileanadh agus earbsachd an inneil. Ann am pròiseasan saothrachaidh leth-chonnsachaidh adhartach, tha riatanasan garbhachd uachdar a’ sìor fhàs teann, gu sònraichte airson saothrachadh chuairtean amalaichte àrd-ìre, far am feumar garbhachd uachdar a smachdachadh gu beagan nanomeatairean no eadhon nas ìsle.

 

Atharrachadh Iomlan ann an Tiugh (TTV): Tha atharrachadh iomlan ann an tiugh a’ toirt iomradh air an eadar-dhealachadh eadar na tigheadan as àirde agus as ìsle a chaidh a thomhas aig iomadh puing air uachdar na wafer, mar as trice air a chur an cèill ann am μm. Dh’ fhaodadh TTV àrd leantainn gu claonaidhean ann am pròiseasan leithid fotolithografaidh agus gràbhaladh, a’ toirt buaidh air cunbhalachd agus toradh coileanadh innealan. Mar sin, tha smachd a chumail air TTV rè saothrachadh wafer na cheum cudromach ann a bhith a’ dèanamh cinnteach à càileachd toraidh. Airson saothrachadh innealan meanbh-eileagtronaigeach àrd-chruinneas, mar as trice feumar gum bi TTV taobh a-staigh beagan mhicrometairean.

 

Bogha: Tha bogha a’ toirt iomradh air an diall eadar uachdar na h-uaife agus am plèana rèidh air leth freagarrach, mar as trice air a thomhas ann am μm. Dh’ fhaodadh uaifean le cus bogha briseadh no cuideam neo-chothromach fhaighinn rè giullachd às dèidh sin, a’ toirt buaidh air èifeachdas cinneasachaidh agus càileachd toraidh. Gu sònraichte ann am pròiseasan a dh’ fheumas rèidhleanachd àrd, leithid fotolithografachd, feumar smachd a chumail air bogha taobh a-staigh raon sònraichte gus dèanamh cinnteach à cruinneas agus cunbhalachd a’ phàtrain fotolithografach.

 

Lùb: Tha lùb a’ comharrachadh an diall eadar uachdar a’ chlais agus an cumadh cruinn air leth freagarrach, air a thomhas ann am μm cuideachd. Coltach ri bogha, tha lùb na chomharradh cudromach air rèidhleanachd a’ chlais. Chan e a-mhàin gu bheil cus lùb a’ toirt buaidh air cruinneas suidheachaidh a’ chlais ann an uidheamachd giullachd ach faodaidh e cuideachd duilgheadasan adhbhrachadh rè pròiseas pacaidh a’ chip, leithid droch cheangal eadar a’ chip agus an stuth pacaidh, a bheir buaidh an uair sin air earbsachd an inneil. Ann an saothrachadh leth-chonnsachaidh àrd-inbhe, tha riatanasan lùb a’ sìor fhàs nas cruaidhe gus coinneachadh ri iarrtasan phròiseasan saothrachaidh is pacaidh chip adhartach.

 

Pròifil Oir: Tha pròifil oir wafer deatamach airson a phròiseasadh agus a làimhseachadh às dèidh sin. Mar as trice, tha e air a shònrachadh leis an Edge Exclusion Zone (EEZ), a tha a’ mìneachadh an astar bho oir a’ wafer far nach eil cead giollachd sam bith. Bidh pròifil oir air a dhealbhadh gu ceart agus smachd mionaideach EEZ a’ cuideachadh le bhith a’ seachnadh lochdan oir, dùmhlachdan cuideam, agus cùisean eile rè giollachd, a’ leasachadh càileachd agus toradh iomlan a’ wafer. Ann an cuid de phròiseasan saothrachaidh adhartach, feumar gum bi mionaideachd pròifil oir aig an ìre fo-micron.

 

Àireamh nam Mìrean: Tha àireamh is meud nam mìrean air uachdar a’ chlò-bhualaidh a’ toirt buaidh mhòr air coileanadh innealan meanbh-eileagtronaigeach. Faodaidh cus mìrean no mìrean mòra fàilligeadh innealan adhbhrachadh, leithid cuairtean goirid no aodion, a’ lughdachadh toradh toraidh. Mar sin, mar as trice bithear a’ tomhas cunntadh nam mìrean le bhith a’ cunntadh nam mìrean gach aonad farsaingeachd, leithid an àireamh de ghràinean nas motha na 0.3μm. Tha smachd teann air cunntadh nam mìrean rè saothrachadh chlò-bhualaidh na thomhas riatanach airson dèanamh cinnteach à càileachd toraidh. Bithear a’ cleachdadh teicneòlasan glanaidh adhartach agus àrainneachd cinneasachaidh ghlan gus truailleadh mìrean air uachdar a’ chlò-bhualaidh a lughdachadh.
Feartan Meudach Clàr de Wafers Silicone Crystal Snasta 2 òirleach agus 3 òirleach
Clàr2 Feartan Meudach de Uibheagan Silicone Criostail Shingilte Snasta 100 mm agus 125 mm
Clàr 3 Feartan Meudach de Wafers Silicone Crystal Singilte Snasta 1 50 mm le Àrd-sgoil
Clàr 4 Feartan Meudach de Wafers Silicone Crystal Singilte Snasta 100 mm agus 125 mm gun Àrd-chòmhnard
Feartan 5-mheudach de Wafers Silicone Crystal Singilte Snasta 150 mm agus 200 mm gun Àrd-chòmhnard

 

 

Riochdachadh co-cheangailte

Uabhar Silicone Crystal Singilte Si Fo-strat Seòrsa N/P Uabhar Silicon Carbide Roghainneil

 

 Uabhar silicon 2 4 6 8 òirleach

 

Uabhar FZ CZ Si ann an stoc Uabhar Silicon 12 òirleach Prìomh no Deuchainn
Uabhar silicon 8 12 òirleach


Àm puist: 18 Giblean 2025