Í ört vaxandi þróunarferli hálfleiðaraiðnaðarins, slípuð einkristallkísillplöturgegna lykilhlutverki. Þau þjóna sem undirstöðuefni í framleiðslu ýmissa örrafeindatækja. Frá flóknum og nákvæmum samþættum hringrásum til hraðvirkra örgjörva og fjölnota skynjara, slípuðum einkristallakísillplötureru nauðsynleg. Mismunur á afköstum þeirra og forskriftum hefur bein áhrif á gæði og afköst lokaafurðanna. Hér að neðan eru algengar forskriftir og breytur slípaðra einkristalla kísillskífa:

Þvermál: Stærð hálfleiðara einkristalla kísilskífa er mæld með þvermáli þeirra og þær koma í ýmsum forskriftum. Algeng þvermál eru 2 tommur (50,8 mm), 3 tommur (76,2 mm), 4 tommur (100 mm), 5 tommur (125 mm), 6 tommur (150 mm), 8 tommur (200 mm), 12 tommur (300 mm) og 18 tommur (450 mm). Mismunandi þvermál henta fyrir ýmsar framleiðsluþarfir og ferlakröfur. Til dæmis eru skífur með minni þvermál almennt notaðar fyrir sérstök ör-rafeindatæki í litlu magni, en skífur með stærri þvermál sýna meiri framleiðsluhagkvæmni og kostnaðarkosti í stórfelldri framleiðslu á samþættum hringrásum. Yfirborðskröfur eru flokkaðar sem einhliða slípaðar (SSP) og tvíhliða slípaðar (DSP). Einhliða slípaðar skífur eru notaðar fyrir tæki sem krefjast mikillar flatneskju á annarri hliðinni, svo sem ákveðnir skynjarar. Tvíhliða slípaðar skífur eru almennt notaðar fyrir samþætt hringrásir og aðrar vörur sem krefjast mikillar nákvæmni á báðum yfirborðum. Yfirborðskröfur (áferð): Einhliða slípað SSP / Tvöföld hliðar slípað DSP.

Tegund/Efnisefni: (1) N-gerð hálfleiðari: Þegar ákveðin óhreinindi eru sett inn í innri hálfleiðarann ​​breyta þau leiðni hans. Til dæmis, þegar fimmgild frumefni eins og köfnunarefni (N), fosfór (P), arsen (As) eða antímon (Sb) eru bætt við, mynda gildisrafeindir þeirra samgild tengi við gildisrafeindir kísillatómanna í kring, sem skilur eftir auka rafeind sem er ekki bundin með samgildum tengi. Þetta leiðir til rafeindaþéttni sem er meiri en gatþéttnin, sem myndar N-gerð hálfleiðara, einnig þekktan sem rafeindagerð hálfleiðara. N-gerð hálfleiðarar eru mikilvægir í framleiðslu á tækjum sem þurfa rafeindir sem aðalhleðsluflutningsaðila, svo sem ákveðin aflgjafatæki. (2) P-gerð hálfleiðari: Þegar þrígild óhreinindi eins og bór (B), gallíum (Ga) eða indíum (In) eru sett inn í kísill hálfleiðarann, mynda gildisrafeindir óhreinindaatómanna samgild tengi við kísillatómana í kring, en þeim vantar að minnsta kosti eina gildisrafeind og geta ekki myndað fullkomið samgilt tengi. Þetta leiðir til þess að gatþéttni er meiri en rafeindaþéttni, sem myndar P-gerð hálfleiðara, einnig þekktan sem gatagerð hálfleiðara. P-gerð hálfleiðarar gegna lykilhlutverki í framleiðslu tækja þar sem göt þjóna sem aðalhleðsluberar, svo sem díóður og ákveðna smára.

Viðnám: Viðnám er lykil eðlisfræðileg stærð sem mælir rafleiðni slípaðra einkristalla kísilskífa. Gildi þess endurspeglar leiðni efnisins. Því lægra sem viðnámið er, því betri er leiðni kísilskífunnar; öfugt, því hærra sem viðnámið er, því lakari er leiðnin. Viðnám kísilskífa er ákvarðað af eðliseiginleikum efnisins og hitastig hefur einnig mikil áhrif. Almennt eykst viðnám kísilskífa með hitastigi. Í hagnýtum tilgangi hafa mismunandi ör-rafeindatæki mismunandi kröfur um viðnám fyrir kísilskífur. Til dæmis þurfa skífur sem notaðar eru í framleiðslu á samþættum hringrásum nákvæma stjórn á viðnámi til að tryggja stöðuga og áreiðanlega afköst tækja.

Stefnumörkun: Kristalstefnur skífunnar tákna kristalfræðilega stefnu kísillgrindarinnar, sem venjulega er tilgreind með Miller-vísitölum eins og (100), (110), (111) o.s.frv. Mismunandi kristalstefnur hafa mismunandi eðliseiginleika, svo sem línuþéttleika, sem er breytilegur eftir stefnu. Þessi munur getur haft áhrif á afköst skífunnar í síðari vinnsluskrefum og lokaafköst ör-rafeindatækja. Í framleiðsluferlinu getur val á kísillskífu með viðeigandi stefnu fyrir mismunandi kröfur tækja hámarkað afköst tækisins, bætt framleiðsluhagkvæmni og aukið gæði vörunnar.

Flat/Hakk: Flata brúnin (Flat) eða V-hakið (Notch) á ummáli kísilplötunnar gegnir mikilvægu hlutverki í stefnumörkun kristalla og er mikilvægur auðkenni í framleiðslu og vinnslu skífunnar. Skífur með mismunandi þvermál samsvara mismunandi stöðlum fyrir lengd flatar eða haksins. Jöfnunarbrúnirnar eru flokkaðar í aðal flatar og auka flatar. Aðal flata brúnin er aðallega notuð til að ákvarða grunnstefnu kristalla og vinnsluviðmið skífunnar, en auka flata brúnin aðstoðar enn fremur við nákvæma stillingu og vinnslu, sem tryggir nákvæma virkni og samræmi skífunnar í allri framleiðslulínunni.

Þykkt: Þykkt skífu er yfirleitt gefin upp í míkrómetrum (μm), en algeng þykkt er á bilinu 100μm til 1000μm. Skífur af mismunandi þykkt henta fyrir mismunandi gerðir örrafeindatækja. Þynnri skífur (t.d. 100μm – 300μm) eru oft notaðar til framleiðslu á örgjörvum sem krefjast strangrar þykktarstýringar, sem dregur úr stærð og þyngd örgjörvans og eykur samþættingarþéttleika. Þykkari skífur (t.d. 500μm – 1000μm) eru mikið notaðar í tækjum sem krefjast meiri vélræns styrks, svo sem aflleiðara, til að tryggja stöðugleika meðan á notkun stendur.

Yfirborðsgrófleiki: Yfirborðsgrófleiki er einn af lykilþáttunum við mat á gæðum skífna, þar sem hann hefur bein áhrif á viðloðun milli skífunnar og síðari þunnfilmuefna, sem og rafmagnsafköst tækisins. Hann er venjulega tjáður sem rót meðaltals ferningsgrófleiki (RMS) (í nm). Lægri yfirborðsgrófleiki þýðir að yfirborð skífunnar er sléttara, sem hjálpar til við að draga úr fyrirbærum eins og dreifingu rafeinda og bætir afköst og áreiðanleika tækisins. Í háþróuðum framleiðsluferlum á hálfleiðurum eru kröfur um yfirborðsgrófleika sífellt strangari, sérstaklega fyrir framleiðslu á háþróaðri samþættum hringrásum, þar sem yfirborðsgrófleiki verður að vera stjórnaður í nokkra nanómetra eða jafnvel lægri.

Heildarþykktarbreyting (TTV): Heildarþykktarbreyting vísar til mismunarins á hámarks- og lágmarksþykkt sem mæld er á mörgum stöðum á yfirborði skífunnar, venjulega gefin upp í μm. Hátt TTV getur leitt til frávika í ferlum eins og ljósritun og etsun, sem hefur áhrif á afköst, samræmi og nýtni tækja. Þess vegna er stjórnun á TTV við framleiðslu skífna lykilatriði í að tryggja gæði vöru. Fyrir nákvæma framleiðslu örrafeindatækja þarf TTV venjulega að vera innan nokkurra míkrómetra.

Boga: Boga vísar til fráviksins milli yfirborðs skífunnar og kjörflötsins, venjulega mælt í μm. Skífur með mikla boga geta brotnað eða orðið fyrir ójafnri spennu við síðari vinnslu, sem hefur áhrif á framleiðsluhagkvæmni og gæði vöru. Sérstaklega í ferlum sem krefjast mikillar flatneskju, svo sem ljósritun, verður að stjórna boganum innan ákveðins marka til að tryggja nákvæmni og samræmi ljósritunarmynstursins.

Undirliggjandi: Undirliggjandi gefur til kynna frávikið á milli yfirborðs skífunnar og kjörkúlulaga lögunar, einnig mælt í μm. Líkt og bogi er undurliggjandi mikilvægur mælikvarði á flatleika skífunnar. Of mikil undurliggjandi hefur ekki aðeins áhrif á nákvæmni staðsetningar skífunnar í vinnslubúnaði heldur getur hún einnig valdið vandamálum við pökkun örgjörvans, svo sem lélega tengingu milli örgjörvans og pökkunarefnisins, sem aftur hefur áhrif á áreiðanleika tækisins. Í framleiðslu á háþróuðum hálfleiðurum eru kröfur um undurliggjandi gerðir að verða strangari til að mæta kröfum háþróaðra örgjörvaframleiðslu- og pökkunarferla.

Kantsnið: Kantsnið skífu er mikilvægt fyrir síðari vinnslu og meðhöndlun hennar. Það er venjulega skilgreint sem kantútilokunarsvæði (Edge Exclusion Zone, EEZ), sem skilgreinir fjarlægðina frá brún skífunnar þar sem engin vinnsla er leyfð. Rétt hannað kantsnið og nákvæm EEZ-stjórnun hjálpa til við að forðast kantgalla, spennuþéttni og önnur vandamál við vinnslu, sem bætir heildargæði skífunnar og afköst. Í sumum háþróuðum framleiðsluferlum þarf nákvæmni kantsniðsins að vera á undir-míkron stigi.

Agnafjöldi: Fjöldi og stærðardreifing agna á yfirborði skífunnar hefur veruleg áhrif á afköst örrafeindatækja. Of stórar eða óhóflegar agnir geta leitt til bilana í tækjum, svo sem skammhlaupa eða leka, sem dregur úr framleiðslugetu. Þess vegna er agnafjöldi venjulega mældur með því að telja agnirnar á hverja flatarmálseiningu, svo sem fjölda agna sem eru stærri en 0,3 μm. Strangt eftirlit með agnafjölda við framleiðslu á skífum er nauðsynleg mælikvarði til að tryggja gæði vöru. Háþróuð hreinsunartækni og hreint framleiðsluumhverfi eru notuð til að lágmarka agnamengun á yfirborði skífunnar.

Tengd framleiðsla

Einkristalla kísillskífa Si undirlagsgerð N/P valfrjáls kísillkarbíðskífa

FZ CZ Si skífa á lager 12 tommu kísillskífa Prime eða Test