Дар раванди рушди босуръати саноати нимноқилҳо, монокристалли сайқалёфтавафлиҳои силиконӣнақши муҳим мебозанд. Онҳо ҳамчун маводи асосӣ барои истеҳсоли дастгоҳҳои гуногуни микроэлектронӣ хизмат мекунанд. Аз схемаҳои мураккаб ва дақиқи интегралӣ то микропротсессорҳои баландсуръат ва сенсорҳои бисёрфунксионалӣ, монокристалли сайқалёфтавафлиҳои силиконӣмуҳиманд. Тафовут дар самаранокӣ ва хусусиятҳои онҳо мустақиман ба сифат ва самаранокии маҳсулоти ниҳоӣ таъсир мерасонад. Дар зер хусусиятҳои умумӣ ва параметрҳои пластинаҳои кремнийи яккристаллии сайқалёфта оварда шудаанд:

Диаметр: Андозаи лавҳаҳои нимноқилии кремнийи яккристаллӣ бо диаметри онҳо чен карда мешавад ва онҳо дар хусусиятҳои гуногун мавҷуданд. Диаметрҳои маъмулӣ 2 дюйм (50.8 мм), 3 дюйм (76.2 мм), 4 дюйм (100 мм), 5 дюйм (125 мм), 6 дюйм (150 мм), 8 дюйм (200 мм), 12 дюйм (300 мм) ва 18 дюйм (450 мм) мебошанд. Диаметрҳои гуногун барои ниёзҳои гуногуни истеҳсолӣ ва талаботи раванд мувофиқанд. Масалан, лавҳаҳои диаметри хурдтар одатан барои дастгоҳҳои махсуси микроэлектронӣ бо ҳаҷми хурд истифода мешаванд, дар ҳоле ки лавҳаҳои диаметри калонтар самаранокии истеҳсолӣ ва бартариҳои баландтари хароҷотро дар истеҳсоли микросхемаҳои интегралии миқёси калон нишон медиҳанд. Талабот ба сатҳ ҳамчун сайқалёфтаи яктарафа (SSP) ва сайқалёфтаи дутарафа (DSP) тасниф карда мешаванд. Вафҳаҳои сайқалёфтаи яктарафа барои дастгоҳҳое истифода мешаванд, ки дар як тараф ҳамвории баландро талаб мекунанд, ба монанди баъзе сенсорҳо. Вафҳаҳои сайқалёфтаи дутарафа одатан барои микросхемаҳои интегралӣ ва дигар маҳсулоте истифода мешаванд, ки дар ҳарду сатҳ дақиқии баландро талаб мекунанд. Талабот ба сатҳ (анҷом): SSP-и сайқалёфтаи яктарафа / DSP-и сайқалёфтаи дутарафа.

Навъ/Дороӣ: (1) Нимноқилҳои навъи N: ​​Вақте ки атомҳои муайяни нопокиҳо ба нимноқилҳои дохилӣ ворид карда мешаванд, онҳо гузаронандагии онро тағйир медиҳанд. Масалан, вақте ки унсурҳои панҷвалентӣ ба монанди нитроген (N), фосфор (P), арсен (As) ё сурма (Sb) илова карда мешаванд, электронҳои валентии онҳо бо электронҳои валентии атомҳои кремнийи атроф пайвандҳои ковалентӣ ташкил медиҳанд ва як электрони иловагӣ бо пайванди ковалентӣ пайваст намешавад. Ин боиси консентратсияи электрон аз консентратсияи сӯрохиҳо зиёдтар мешавад ва нимноқилҳои навъи N-ро ташкил медиҳад, ки онро нимноқилҳои навъи электрон низ меноманд. Нимноқилҳои навъи N дар дастгоҳҳои истеҳсолие, ки электронҳоро ҳамчун интиқолдиҳандагони асосии заряд талаб мекунанд, ба монанди баъзе дастгоҳҳои барқӣ, муҳиманд. (2) Нимноқилҳои навъи P: Вақте ки унсурҳои нопокии севалентӣ ба монанди бор (B), галлий (Ga) ё индий (In) ба нимноқилҳои кремний ворид карда мешаванд, электронҳои валентии атомҳои нопокиҳо бо атомҳои кремнийи атроф пайвандҳои ковалентӣ ташкил медиҳанд, аммо онҳо ҳадди аққал як электрони валентӣ надоранд ва наметавонанд пайванди пурраи ковалентӣ ташкил кунанд. Ин боиси консентратсияи сӯрохиҳо аз консентратсияи электронҳо зиёдтар мегардад ва нимноқилии навъи P-ро ташкил медиҳад, ки онро нимноқилии навъи сӯрохӣ низ меноманд. Нимноқилҳои навъи P дар истеҳсоли дастгоҳҳое, ки дар онҳо сӯрохиҳо ҳамчун интиқолдиҳандагони асосии заряд, ба монанди диодҳо ва транзисторҳои муайян, хизмат мекунанд, нақши калидӣ мебозанд.

Муқовимат: Муқовимат як миқдори асосии физикӣ аст, ки гузаронандагии барқии пластинаҳои кремнийи яккристаллии сайқалёфтаро чен мекунад. Арзиши он нишондиҳандаи гузаронандагии маводро инъикос мекунад. Ҳар қадар муқовимат пасттар бошад, гузаронандагии пластинаи кремний ҳамон қадар беҳтар аст; баръакс, ҳар қадар муқовимат баландтар бошад, гузаронандагӣ ҳамон қадар бадтар аст. Муқовимати пластинаҳои кремний аз рӯи хосиятҳои маводи дохилии онҳо муайян карда мешавад ва ҳарорат низ таъсири назаррас дорад. Умуман, муқовимати пластинаҳои кремний бо ҳарорат меафзояд. Дар татбиқи амалӣ, дастгоҳҳои гуногуни микроэлектронӣ барои пластинаҳои кремний талаботи гуногуни муқовимат доранд. Масалан, пластинаҳое, ки дар истеҳсоли схемаҳои интегралӣ истифода мешаванд, барои таъмини кори устувор ва боэътимоди дастгоҳ назорати дақиқи муқовиматро талаб мекунанд.

Самтгирӣ: Самтгирии кристаллии пластина самти кристаллографии шабакаи кремнийро ифода мекунад, ки одатан бо индексҳои Миллер, ба монанди (100), (110), (111) ва ғайра муайян карда мешавад. Самтҳои гуногуни кристаллӣ дорои хосиятҳои гуногуни физикӣ мебошанд, ба монанди зичии хат, ки вобаста ба самт фарқ мекунад. Ин фарқият метавонад ба кори пластина дар марҳилаҳои минбаъдаи коркард ва кори ниҳоии дастгоҳҳои микроэлектронӣ таъсир расонад. Дар раванди истеҳсолӣ, интихоби пластинаи кремний бо самти мувофиқ барои талаботи гуногуни дастгоҳ метавонад кори дастгоҳро беҳтар созад, самаранокии истеҳсолотро беҳтар созад ва сифати маҳсулотро беҳтар созад.

Ҳамвор/Унт: Канори ҳамвор (Ҳамвор) ё V-унт (Унт) дар атрофи лавҳаи кремний дар ҳамоҳангсозии самти кристалл нақши муҳим мебозад ва муайянкунандаи муҳим дар истеҳсол ва коркарди лавҳа мебошад. Вафлҳои диаметрҳои гуногун ба стандартҳои гуногун барои дарозии Ҳамвор ё Унт мувофиқат мекунанд. Канорҳои ҳамоҳангсозӣ ба ҳамвории аввалия ва ҳамвории дуюмдараҷа тақсим карда мешаванд. Ҳамвории аввалия асосан барои муайян кардани самти асосии кристалл ва истиноди коркарди лавҳа истифода мешавад, дар ҳоле ки ҳамвории дуюмдараҷа ба ҳамоҳангсозии дақиқ ва коркард мусоидат мекунад ва кори дақиқ ва мувофиқати лавҳаро дар тамоми хатти истеҳсолӣ таъмин мекунад.

Ғафсӣ: Ғафсии пластина одатан бо микрометрҳо (μm) нишон дода мешавад, ки ғафсии маъмулӣ аз 100μm то 1000μm аст. Пластинаҳои ғафсии гуногун барои намудҳои гуногуни дастгоҳҳои микроэлектронӣ мувофиқанд. Пластинаҳои тунуктар (масалан, 100μm – 300μm) аксар вақт барои истеҳсоли чипҳо истифода мешаванд, ки назорати қатъии ғафсӣ, кам кардани андоза ва вазни чип ва афзоиши зичии интегратсияро талаб мекунанд. Пластинаҳои ғафстар (масалан, 500μm – 1000μm) дар дастгоҳҳое, ки ба қувваи механикии баландтар ниёз доранд, ба монанди дастгоҳҳои нимноқилҳои пуриқтидор, барои таъмини устуворӣ ҳангоми кор, васеъ истифода мешаванд.

Ноҳамвории сатҳ: Ноҳамвории сатҳ яке аз параметрҳои калидӣ барои арзёбии сифати пластина мебошад, зеро он мустақиман ба часпиши байни пластина ва маводҳои плёнкаи тунуки минбаъдаи гузошташуда, инчунин ба кори электрикии дастгоҳ таъсир мерасонад. Он одатан ҳамчун ноҳамвории миёнаи квадрат (RMS) (бо нм) ифода карда мешавад. Ноҳамвории сатҳи пасттар маънои онро дорад, ки сатҳи пластина ҳамвортар аст, ки ба коҳиш додани падидаҳо ба монанди парокандагии электронҳо мусоидат мекунад ва кори дастгоҳ ва эътимоднокии онро беҳтар мекунад. Дар равандҳои пешрафтаи истеҳсоли нимноқилҳо, талаботи ноҳамвории сатҳ, махсусан барои истеҳсоли микросхемаҳои интегралии баландсифат, ки дар он ноҳамвории сатҳ бояд то чанд нанометр ё ҳатто камтар назорат карда шавад, сахттар мешаванд.

Тағйирёбии ғафсии умумӣ (TTV): Тағйирёбии ғафсии умумӣ ба фарқияти байни ғафсии ҳадди аксар ва ҳадди ақал, ки дар нуқтаҳои сершумори сатҳи пластина чен карда мешаванд, ишора мекунад, ки одатан бо мкм ифода карда мешавад. TTV-и баланд метавонад ба инҳироф дар равандҳо ба монанди фотолитография ва кандакорӣ оварда расонад, ки ба мувофиқати кори дастгоҳ ва ҳосилнокӣ таъсир мерасонад. Аз ин рӯ, назорати TTV ҳангоми истеҳсоли пластина қадами калидӣ дар таъмини сифати маҳсулот мебошад. Барои истеҳсоли дастгоҳҳои микроэлектронии баландсифат, TTV одатан бояд дар доираи чанд микрометр бошад.

Камон: Камон ба инҳироф байни сатҳи вафл ва сатҳи ҳамвори идеалӣ ишора мекунад, ки одатан бо мкм чен карда мешавад. Вафлҳо бо хамшавии аз ҳад зиёд метавонанд ҳангоми коркарди минбаъда шикаста ё фишори нобаробарро эҳсос кунанд, ки ба самаранокии истеҳсолот ва сифати маҳсулот таъсир мерасонад. Хусусан дар равандҳое, ки ҳамвории баландро талаб мекунанд, ба монанди фотолитография, хамшавӣ бояд дар доираи муайян назорат карда шавад, то дақиқӣ ва мувофиқати намунаи фотолитографиро таъмин кунад.

Каҷшавӣ: Каҷшавӣ нишон медиҳад, ки инҳироф байни сатҳи вафл ва шакли курашаклии идеалӣ вуҷуд дорад, ки бо мкм чен карда мешавад. Мисли камон, каҷшавӣ нишондиҳандаи муҳими ҳамвории вафл аст. Каҷшавии аз ҳад зиёд на танҳо ба дақиқии ҷойгиркунии вафл дар таҷҳизоти коркард таъсир мерасонад, балки инчунин метавонад дар раванди бастабандии чип мушкилот эҷод кунад, ба монанди пайвастагии суст байни чип ва маводи бастабандӣ, ки дар навбати худ ба эътимоднокии дастгоҳ таъсир мерасонад. Дар истеҳсоли нимноқилҳои баландсифат, талаботи каҷшавӣ барои қонеъ кардани талаботи равандҳои пешрафтаи истеҳсол ва бастабандии чип сахттар мешаванд.

Профили канорӣ: Профили канори пластина барои коркард ва коркарди минбаъдаи он муҳим аст. Он одатан аз ҷониби Минтақаи Истисноии Канорӣ (EEZ) муайян карда мешавад, ки масофаро аз канори пластина, ки дар он ҷо коркард иҷозат дода намешавад, муайян мекунад. Профили канории дуруст тарҳрезишуда ва назорати дақиқи EEZ барои пешгирӣ аз нуқсонҳои канорӣ, консентратсияи фишор ва дигар мушкилот ҳангоми коркард мусоидат мекунад ва сифат ва ҳосили умумии пластинаро беҳтар мекунад. Дар баъзе равандҳои пешрафтаи истеҳсолӣ, дақиқии профили канорӣ бояд дар сатҳи зермикрон бошад.

Шумораи зарраҳо: Шумора ва тақсимоти андозаи зарраҳо дар сатҳи пластина ба кори дастгоҳҳои микроэлектронӣ таъсири назаррас мерасонад. Зарраҳои аз ҳад зиёд ё калон метавонанд боиси нокомии дастгоҳҳо, ба монанди занҷирҳои кӯтоҳ ё ихроҷ шаванд ва ҳосилнокии маҳсулотро коҳиш диҳанд. Аз ин рӯ, шумораи зарраҳо одатан бо ҳисоб кардани зарраҳо дар як воҳиди масоҳат, ба монанди шумораи зарраҳое, ки аз 0,3 мкм калонтаранд, чен карда мешавад. Назорати қатъии шумораи зарраҳо ҳангоми истеҳсоли пластина як чораи муҳим барои таъмини сифати маҳсулот мебошад. Технологияҳои пешрафтаи тозакунӣ ва муҳити тозаи истеҳсолӣ барои кам кардани ифлосшавии зарраҳо дар сатҳи пластина истифода мешаванд.

Истеҳсоли марбут

Вафли силикони яккристаллӣ Навъи субстрати Si N/P Вафли силикони карбиди ихтиёрӣ

FZ CZ Si wafer дар анбор 12inch Silicon wafer Prime ё Test