Yn y broses ddatblygu ffyniannus o'r diwydiant lled-ddargludyddion, grisial sengl wedi'i sgleiniowafferi siliconyn chwarae rhan hanfodol. Maent yn gwasanaethu fel y deunydd sylfaenol ar gyfer cynhyrchu amrywiol ddyfeisiau microelectronig. O gylchedau integredig cymhleth a manwl gywir i ficrobroseswyr cyflym a synwyryddion amlswyddogaethol, crisial sengl wedi'i sgleiniowafferi siliconyn hanfodol. Mae'r gwahaniaethau yn eu perfformiad a'u manylebau yn effeithio'n uniongyrchol ar ansawdd a pherfformiad y cynhyrchion terfynol. Isod mae'r manylebau a'r paramedrau cyffredin ar gyfer wafferi silicon grisial sengl wedi'u sgleinio:

Diamedr: Mae maint wafferi silicon grisial sengl lled-ddargludyddion yn cael ei fesur yn ôl eu diamedr, ac maent yn dod mewn amrywiaeth o fanylebau. Mae diamedrau cyffredin yn cynnwys 2 fodfedd (50.8mm), 3 modfedd (76.2mm), 4 modfedd (100mm), 5 modfedd (125mm), 6 modfedd (150mm), 8 modfedd (200mm), 12 modfedd (300mm), a 18 modfedd (450mm). Mae gwahanol ddiamedrau yn addas ar gyfer amrywiol anghenion cynhyrchu a gofynion proses. Er enghraifft, defnyddir wafferi diamedr llai yn gyffredin ar gyfer dyfeisiau microelectronig arbennig, cyfaint bach, tra bod wafferi diamedr mwy yn dangos effeithlonrwydd cynhyrchu uwch a manteision cost mewn gweithgynhyrchu cylchedau integredig ar raddfa fawr. Mae gofynion arwyneb yn cael eu categoreiddio fel caboledig un ochr (SSP) a chaboledig dwy ochr (DSP). Defnyddir wafferi caboledig un ochr ar gyfer dyfeisiau sydd angen gwastadrwydd uchel ar un ochr, fel rhai synwyryddion. Defnyddir wafferi caboledig dwy ochr yn gyffredin ar gyfer cylchedau integredig a chynhyrchion eraill sydd angen cywirdeb uchel ar y ddau arwyneb. Gofyniad Arwyneb (Gorffeniad): SSP wedi'i sgleinio un ochr / DSP wedi'i sgleinio ddwy ochr.

Math/Dopant: (1) Lled-ddargludydd math-N: Pan gyflwynir rhai atomau amhuredd i'r lled-ddargludydd cynhenid, maent yn newid ei ddargludedd. Er enghraifft, pan ychwanegir elfennau pumfalent fel nitrogen (N), ffosfforws (P), arsenig (As), neu antimoni (Sb), mae eu electronau falens yn ffurfio bondiau cofalent gydag electronau falens yr atomau silicon cyfagos, gan adael electron ychwanegol heb ei rwymo gan fond cofalent. Mae hyn yn arwain at grynodiad electronau sy'n fwy na chrynodiad y twll, gan ffurfio lled-ddargludydd math-N, a elwir hefyd yn lled-ddargludydd math-electron. Mae lled-ddargludyddion math-N yn hanfodol wrth weithgynhyrchu dyfeisiau sydd angen electronau fel y prif gludwyr gwefr, fel rhai dyfeisiau pŵer. (2) Lled-ddargludydd math-P: Pan gyflwynir elfennau amhuredd trifalent fel boron (B), galliwm (Ga), neu indiwm (In) i'r lled-ddargludydd silicon, mae electronau falens yr atomau amhuredd yn ffurfio bondiau cofalent gyda'r atomau silicon cyfagos, ond nid oes ganddynt o leiaf un electron falens ac ni allant ffurfio bond cofalent cyflawn. Mae hyn yn arwain at grynodiad twll sy'n fwy na chrynodiad yr electronau, gan ffurfio lled-ddargludydd math-P, a elwir hefyd yn lled-ddargludydd math-twll. Mae lled-ddargludyddion math-P yn chwarae rhan allweddol mewn gweithgynhyrchu dyfeisiau lle mae tyllau'n gwasanaethu fel y prif gludwyr gwefr, fel deuodau a rhai transistorau.

Gwrthiant: Mae gwrthiant yn faint ffisegol allweddol sy'n mesur dargludedd trydanol waferi silicon grisial sengl wedi'u caboli. Mae ei werth yn adlewyrchu perfformiad dargludol y deunydd. Po isaf yw'r gwrthiant, y gorau yw dargludedd y wafer silicon; i'r gwrthwyneb, po uchaf yw'r gwrthiant, y gwaethaf yw'r dargludedd. Pennir gwrthiant waferi silicon gan eu priodweddau deunydd cynhenid, ac mae gan dymheredd effaith sylweddol hefyd. Yn gyffredinol, mae gwrthiant waferi silicon yn cynyddu gyda thymheredd. Mewn cymwysiadau ymarferol, mae gan wahanol ddyfeisiau microelectronig ofynion gwrthiant gwahanol ar gyfer waferi silicon. Er enghraifft, mae angen rheolaeth fanwl gywir ar wrthiant ar waferi a ddefnyddir mewn gweithgynhyrchu cylchedau integredig i sicrhau perfformiad dyfeisiau sefydlog a dibynadwy.

Cyfeiriadedd: Mae cyfeiriadedd crisial y wafer yn cynrychioli cyfeiriad crisialograffig y dellt silicon, a bennir fel arfer gan fynegeion Miller fel (100), (110), (111), ac ati. Mae gan wahanol gyfeiriadedd crisial wahanol briodweddau ffisegol, fel dwysedd llinell, sy'n amrywio yn seiliedig ar y cyfeiriadedd. Gall y gwahaniaeth hwn effeithio ar berfformiad y wafer mewn camau prosesu dilynol a pherfformiad terfynol dyfeisiau microelectronig. Yn y broses weithgynhyrchu, gall dewis wafer silicon gyda'r cyfeiriadedd priodol ar gyfer gwahanol ofynion dyfeisiau optimeiddio perfformiad dyfeisiau, gwella effeithlonrwydd cynhyrchu, a gwella ansawdd cynnyrch.

Gwastad/Rhigyn: Mae'r ymyl wastad (Flat) neu'r rhic-V (Notch) ar gylchedd y wafer silicon yn chwarae rhan hanfodol mewn aliniad cyfeiriadedd crisial ac mae'n ddynodwr pwysig wrth weithgynhyrchu a phrosesu'r wafer. Mae wafers o wahanol ddiamedrau yn cyfateb i wahanol safonau ar gyfer hyd y Gwastad neu'r Rhic. Mae'r ymylon aliniad wedi'u dosbarthu'n wastad cynradd a gwastad eilaidd. Defnyddir y gwastad cynradd yn bennaf i bennu cyfeiriadedd crisial sylfaenol a chyfeirnod prosesu'r wafer, tra bod y gwastad eilaidd yn cynorthwyo ymhellach gydag aliniad a phrosesu manwl gywir, gan sicrhau gweithrediad cywir a chysondeb y wafer drwy gydol y llinell gynhyrchu.

Trwch: Mae trwch wafer fel arfer wedi'i nodi mewn micrometrau (μm), gyda thrwch cyffredin rhwng 100μm a 1000μm. Mae wafers o wahanol drwch yn addas ar gyfer gwahanol fathau o ddyfeisiau microelectronig. Defnyddir wafers teneuach (e.e., 100μm – 300μm) yn aml ar gyfer gweithgynhyrchu sglodion sy'n gofyn am reolaeth drwch llym, gan leihau maint a phwysau'r sglodion a chynyddu'r dwysedd integreiddio. Defnyddir wafers mwy trwchus (e.e., 500μm – 1000μm) yn helaeth mewn dyfeisiau sydd angen cryfder mecanyddol uwch, fel dyfeisiau lled-ddargludyddion pŵer, i sicrhau sefydlogrwydd yn ystod gweithrediad.

Garwedd Arwyneb: Mae garwedd arwyneb yn un o'r paramedrau allweddol ar gyfer gwerthuso ansawdd wafer, gan ei fod yn effeithio'n uniongyrchol ar yr adlyniad rhwng y wafer a deunyddiau ffilm denau a adneuwyd wedyn, yn ogystal â pherfformiad trydanol y ddyfais. Fel arfer caiff ei fynegi fel garwedd gwreiddyn cymedr sgwâr (RMS) (mewn nm). Mae garwedd arwyneb is yn golygu bod wyneb y wafer yn llyfnach, sy'n helpu i leihau ffenomenau fel gwasgariad electronau ac yn gwella perfformiad a dibynadwyedd dyfeisiau. Mewn prosesau gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion uwch, mae gofynion garwedd arwyneb yn dod yn fwyfwy llym, yn enwedig ar gyfer gweithgynhyrchu cylched integredig pen uchel, lle mae'n rhaid rheoli garwedd arwyneb i ychydig nanometrau neu hyd yn oed yn is.

Amrywiad Trwch Cyfanswm (TTV): Mae amrywiad trwch cyfanswm yn cyfeirio at y gwahaniaeth rhwng y trwch uchaf ac isaf a fesurir mewn sawl pwynt ar wyneb y wafer, a fynegir fel arfer mewn μm. Gall TTV uchel arwain at wyriadau mewn prosesau fel ffotolithograffeg ac ysgythru, gan effeithio ar gysondeb perfformiad a chynnyrch dyfeisiau. Felly, mae rheoli TTV yn ystod gweithgynhyrchu wafer yn gam allweddol wrth sicrhau ansawdd cynnyrch. Ar gyfer gweithgynhyrchu dyfeisiau microelectronig manwl gywir, mae'n ofynnol i'r TTV fod o fewn ychydig ficrometrau fel arfer.

Bwa: Mae bwa yn cyfeirio at y gwyriad rhwng wyneb y wafer a'r plân gwastad delfrydol, a fesurir fel arfer mewn μm. Gall wafers â phlygu gormodol dorri neu brofi straen anwastad yn ystod prosesu dilynol, gan effeithio ar effeithlonrwydd cynhyrchu ac ansawdd cynnyrch. Yn enwedig mewn prosesau sydd angen gwastadrwydd uchel, fel ffotolithograffeg, rhaid rheoli plygu o fewn ystod benodol i sicrhau cywirdeb a chysondeb y patrwm ffotolithograffig.

Ystof: Mae ystof yn dynodi'r gwyriad rhwng wyneb y wafer a'r siâp sfferig delfrydol, a fesurir hefyd mewn μm. Yn debyg i fwa, mae ystof yn ddangosydd pwysig o wastadrwydd wafer. Nid yn unig y mae ystof gormodol yn effeithio ar gywirdeb gosod y wafer mewn offer prosesu ond gall hefyd achosi problemau yn ystod y broses becynnu sglodion, megis bondio gwael rhwng y sglodion a'r deunydd pecynnu, sydd yn ei dro yn effeithio ar ddibynadwyedd y ddyfais. Mewn gweithgynhyrchu lled-ddargludyddion pen uchel, mae gofynion ystof yn dod yn fwy llym i fodloni gofynion prosesau gweithgynhyrchu a phecynnu sglodion uwch.

Proffil Ymyl: Mae proffil ymyl wafer yn hanfodol ar gyfer ei brosesu a'i drin wedi hynny. Fel arfer, fe'i pennir gan y Parth Gwahardd Ymyl (EEZ), sy'n diffinio'r pellter o ymyl y wafer lle na chaniateir unrhyw brosesu. Mae proffil ymyl wedi'i gynllunio'n iawn a rheolaeth EEZ fanwl gywir yn helpu i osgoi diffygion ymyl, crynodiadau straen, a phroblemau eraill yn ystod prosesu, gan wella ansawdd a chynnyrch cyffredinol y wafer. Mewn rhai prosesau gweithgynhyrchu uwch, mae angen i gywirdeb proffil ymyl fod ar y lefel is-micron.

Cyfrif Gronynnau: Mae nifer a dosbarthiad maint gronynnau ar wyneb y wafer yn effeithio'n sylweddol ar berfformiad dyfeisiau microelectronig. Gall gronynnau gormodol neu fawr arwain at fethiannau dyfeisiau, fel cylchedau byr neu ollyngiadau, gan leihau cynnyrch y cynnyrch. Felly, mae cyfrif gronynnau fel arfer yn cael ei fesur trwy gyfrif y gronynnau fesul uned arwynebedd, fel nifer y gronynnau sy'n fwy na 0.3μm. Mae rheolaeth lem ar gyfrif gronynnau yn ystod gweithgynhyrchu wafer yn fesur hanfodol ar gyfer sicrhau ansawdd cynnyrch. Defnyddir technolegau glanhau uwch ac amgylchedd cynhyrchu glân i leihau halogiad gronynnau ar wyneb y wafer.

Cynhyrchu cysylltiedig

Wafer Silicon Grisial Sengl Si Swbstrad Math N/P Wafer Silicon Carbid Dewisol

Wafer FZ CZ Si mewn stoc Wafer Silicon 12 modfedd Prime neu Test