Wafer Silicon Kab

Bahan silikon minangka bahan padhet kanthi sifat listrik semikonduktor tartamtu lan stabilitas fisik, lan nyedhiyakake dhukungan substrat kanggo proses manufaktur sirkuit terpadu sabanjure. Iki minangka bahan kunci kanggo sirkuit terpadu adhedhasar silikon. Luwih saka 95% piranti semikonduktor lan luwih saka 90% sirkuit terpadu ing donya digawe ing wafer silikon.

Miturut cara pertumbuhan kristal tunggal sing beda, kristal tunggal silikon dipérang dadi rong jinis: Czochralski (CZ) lan zona ngambang (FZ). Wafer silikon bisa dipérang dadi telung kategori: wafer polesan, wafer epitaxial, lan Silicon-On-insulator (SOI).

Silicon polishing wafer

Silicon polishing wafer nuduhake awafer silikonkawangun dening polishing lumahing. Iku wafer bunder kanthi kekandelan kurang saka 1mm diproses kanthi nglereni, nggiling, polishing, reresik lan pangolahan liyane saka rod kristal siji. Utamane digunakake ing sirkuit terpadu lan piranti diskrèt lan manggoni posisi penting ing rantai industri semikonduktor.

Nalika unsur klompok V kayata fosfor, antimon, arsenik, lan liya-liyane didoping dadi kristal tunggal silikon, bahan konduktif tipe-N bakal dibentuk; nalika unsur klompok III kayata boron doped menyang silikon, bahan konduktif P-jinis bakal kawangun. Resistivitas kristal tunggal silikon ditemtokake dening jumlah unsur doping sing didoping. Sing luwih gedhe jumlah doping, luwih murah resistivity. Wafer polishing silikon sing rada doped umume ngrujuk marang wafer polishing silikon kanthi resistivitas luwih saka 0.1W · cm, sing akeh digunakake ing pabrikan sirkuit terpadu lan memori skala gedhe; wafer polishing silikon sing akeh banget doped umume nuduhake wafer polishing silikon kanthi resistivitas kurang saka 0.1W · cm, sing umume digunakake minangka bahan substrat kanggo wafer silikon epitaxial lan akeh digunakake ing pabrik piranti daya semikonduktor.

wafer silikon polishingsing mbentuk area resik ing lumahing sakawafer silikonsawise perawatan panas annealing diarani wafer annealing silikon. Sing umum digunakake yaiku wafer anil hidrogen lan wafer anil argon. Wafer silikon 300mm lan wafer silikon 200mm kanthi syarat sing luwih dhuwur mbutuhake proses polishing pindho sisi. Mulane, teknologi gettering eksternal sing ngenalake pusat getter liwat mburi wafer silikon angel ditrapake. Proses gettering internal sing nggunakake proses anil kanggo mbentuk pusat gettering internal wis dadi proses gettering utama kanggo wafer silikon ukuran gedhe. Dibandhingake karo wafer polesan umum, wafer annealed bisa nambah kinerja piranti lan nambah ngasilaken, lan digunakake digunakake ing Pabrik sirkuit terpadu digital lan analog lan chip memori.

Ing asas dhasar saka zona leleh wutah kristal siji kanggo gumantung ing tension lumahing saka nyawiji kanggo nundha zona molten antarane rod silikon polycrystalline lan kristal siji thukul ing ngisor iki, lan ngresiki lan tuwuh silikon kristal siji dening obah zona molten munggah. Kristal tunggal silikon sing leleh zona ora terkontaminasi dening crucibles lan nduweni kemurnian dhuwur. Padha cocok kanggo produksi kristal tunggal silikon tipe-N (kalebu kristal tunggal doped transmutasi neutron) kanthi resistivitas luwih dhuwur tinimbang 200Ω·cm lan kristal tunggal silikon tipe-P sing tahan dhuwur. Kristal tunggal silikon sing leleh zona utamane digunakake kanggo nggawe piranti voltase dhuwur lan daya dhuwur.

wafer epitaxial silikon

wafer epitaxial silikonnuduhake materi sing siji utawa luwih lapisan film tipis kristal tunggal silikon ditanam kanthi deposisi epitaxial fase uap ing substrat, lan utamane digunakake kanggo nggawe macem-macem sirkuit terpadu lan piranti diskrit.

Ing proses sirkuit terpadu CMOS majeng, kanggo nambah integritas lapisan oksida gerbang, nambah bocor ing saluran, lan nambah linuwih sirkuit terpadu, wafer epitaxial silikon asring digunakake, yaiku lapisan film tipis silikon. homogeneously epitaxial thukul ing wafer polesan silikon entheng doped, kang bisa supaya shortcomings saka isi oksigen dhuwur lan akeh cacat ing lumahing wafer silikon polesan umum; nalika kanggo wafer epitaxial silikon digunakake kanggo sirkuit terpadu daya lan piranti diskrèt, lapisan saka lapisan epitaxial resistivitas dhuwur biasane epitaxial thukul ing substrat silikon resistivitas kurang (wafer silikon polesan banget doped). Ing lingkungan aplikasi daya dhuwur lan voltase dhuwur, resistivity kurang saka substrat silikon bisa nyuda on-resistance, lan lapisan epitaxial resistivitas dhuwur bisa nambah voltase risak piranti.

wafer silikon SOI

SOI (Silicon-On-Insulator)yaiku silikon ing lapisan insulasi. Iki minangka struktur "sandwich" kanthi lapisan silikon ndhuwur (Top Silicon), lapisan silikon dioksida tengah (BOX) lan dhukungan substrat silikon (Handle) ing ngisor iki. Minangka materi landasan anyar kanggo manufaktur sirkuit terpadu, kauntungan utama SOI iku bisa entuk jampel electrical dhuwur liwat lapisan oksida, kang èfèktif bakal ngurangi kapasitansi parasitic lan bocor wafer silikon, kang kondusif kanggo produksi dhuwur- kacepetan, kurang daya, dhuwur-integrasi lan dhuwur-reliabilitas ultra-gedhe-ukuran sirkuit terpadu, lan digunakake digunakake ing dhuwur-voltase piranti daya, piranti pasif optik, MEMS lan kothak liyane. Saiki, teknologi persiapan bahan SOI utamane kalebu teknologi ikatan (BESOI), teknologi pengupasan cerdas (Smart-Cut), teknologi implantasi ion oksigen (SIMOX), teknologi ikatan injeksi oksigen (Simbond), lan liya-liyane. teknologi stripping.

wafer silikon SOIbisa dipérang manèh dadi wafer silikon SOI film tipis lan wafer silikon SOI film kandel. Kekandelan saka silikon ndhuwur film tipiswafer silikon SOIkurang saka 1um. Saiki, 95% saka pasar wafer silikon SOI film tipis dikonsentrasi ing ukuran 200mm lan 300mm, lan tenaga pendorong pasar utamane asale saka produk sing cepet lan kurang daya, utamane ing aplikasi mikroprosesor. Contone, ing proses maju ing ngisor 28nm, silikon ing insulator (FD-SOI) sing wis entek lengkap nduweni kaluwihan kinerja sing jelas saka konsumsi daya sing sithik, proteksi radiasi, lan tahan suhu dhuwur. Ing wektu sing padha, panggunaan solusi SOI bisa nyuda proses manufaktur. Kekandelan silikon ndhuwur wafer silikon SOI film nglukis luwih saka 1um, lan kekandelan lapisan sing dikubur yaiku 0.5-4um. Utamane digunakake ing piranti daya lan lapangan MEMS, utamane ing kontrol industri, elektronik otomotif, komunikasi nirkabel, lan liya-liyane, lan biasane nggunakake produk diameter 150mm lan 200mm.