Дар раванди рушди босуръати саноати нимноқилҳо, як кристалл сайқал дода шудааствафли кремнийроли халкунанда мебозад. Онҳо ҳамчун маводи асосӣ барои истеҳсоли дастгоҳҳои гуногуни микроэлектроника хизмат мекунанд. Аз микросхемаҳои мураккаб ва дақиқи интегралӣ то микропросессорҳои баландсуръат ва сенсорҳои бисёрфунксионалӣ, як кристали сайқалёфтавафли кремнийзаруранд. Тафовут дар иҷрои онҳо ва мушаххасоти онҳо бевосита ба сифат ва иҷрои маҳсулоти ниҳоӣ таъсир мерасонад. Дар зер тавсифҳо ва параметрҳои умумии вафли кремнийи яккристаллӣ мавҷуданд:

Диаметр: Андозаи вафли кремнийи нимноқилӣ бо диаметри онҳо чен карда мешавад ва онҳо бо хусусиятҳои гуногун меоянд. Диаметрҳои умумӣ аз 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 эҳтиёҷоти гуногуни истеҳсолот ва талаботҳои раванд мувофиқанд. Масалан, вафли диаметри хурдтар одатан барои дастгоҳҳои махсуси микроэлектроникии ҳаҷми хурд истифода мешавад, дар ҳоле ки вафли диаметри калонтар самаранокии баландтари истеҳсолот ва бартариҳои хароҷотро дар истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ нишон медиҳанд. Талаботи рӯизаминӣ ҳамчун сайқал додани яктарафа (SSP) ва дуҷониба сайқалёфта (DSP) гурӯҳбандӣ карда мешаванд. Вафли яктарафаи яктарафа барои дастгоҳҳое истифода мешавад, ки дар як тараф ҳамвории баландро талаб мекунанд, ба монанди сенсорҳои муайян. Вафли дутарафаи сайқалёфта одатан барои микросхемаҳои интегралӣ ва дигар маҳсулоте истифода мешаванд, ки дар ҳарду сатҳ дақиқии баландро талаб мекунанд. Талаботи рӯизаминӣ (Анҷом): SSP-и яктарафаи яктарафа / DSP-и дуҷонибаи сайқалёфта.

Навъ/Допант: (1) Нимноқилҳои навъи N: ​​Вақте ки атомҳои муайяни наҷосат ба нимноқилҳои дохилӣ ворид карда мешаванд, онҳо гузарониши онро тағир медиҳанд. Масалан, вақте ки элементҳои панҷвалентӣ ба монанди нитроген (N), фосфор (P), мышьяк (As) ё сурма (Sb) илова карда мешаванд, электронҳои валентии онҳо бо электронҳои валентии атомҳои кремнийи атроф пайванди ковалентӣ ба вуҷуд меоранд ва як электрони изофӣ бо пайванди ковалентӣ намепайвандад. Ин боиси консентратсияи электронҳо аз консентратсияи сӯрохиҳо зиёд шуда, нимноқили навъи N-ро ташкил медиҳад, ки онро нимноқили электронии навъи электронӣ низ меноманд. Нимноқилҳои навъи N дар дастгоҳҳои истеҳсолӣ муҳиманд, ки электронҳоро ҳамчун интиқолдиҳандаҳои асосии заряд талаб мекунанд, ба монанди дастгоҳҳои муайяни барқ. (2) нимноқилҳои навъи P: Вақте ки унсурҳои наҷосати севалентӣ ба монанди бор (B), галий (Ga) ё индий (In) ба нимноқилҳои кремний ворид карда мешаванд, электронҳои валентии атомҳои наҷосат бо атомҳои кремнийи атроф пайванди ковалентӣ ба вуҷуд меоранд, аммо онҳо на камтар аз як электрони валенти валентиро ташкил карда наметавонанд. Ин ба консентратсияи сӯрохи аз консентратсияи электронҳо зиёдтар оварда мерасонад, ки нимноқили P-ро ташкил медиҳад, ки онро нимноқили сӯрохӣ низ меноманд. Нимноқилҳои навъи P дар истеҳсоли дастгоҳҳо нақши калидӣ мебозанд, ки сӯрохиҳо ҳамчун интиқолдиҳандагони асосии заряд, ба монанди диодҳо ва транзисторҳои муайян хидмат мекунанд.

Муқовимат: Муқовимат як миқдори калидии физикӣ мебошад, ки гузарониши барқи вафли яккристалии кремнийро чен мекунад. Арзиши он қобилияти интиқоли маводро инъикос мекунад. Чӣ қадаре ки муқовимати муқовимат паст бошад, гузарониши пласти кремний ҳамон қадар беҳтар мешавад; баръакс, муқовимат ҳар қадар баланд бошад, ноқилӣ ҳамон қадар бадтар мешавад. Муқовимати вафли кремний бо хосиятҳои моддии онҳо муайян карда мешавад ва ҳарорат низ таъсири назаррас дорад. Умуман, муқовимати вафли кремний бо ҳарорат зиёд мешавад. Дар барномаҳои амалӣ, дастгоҳҳои гуногуни микроэлектронӣ барои вафли кремний талаботи муқовимати гуногун доранд. Масалан, вафлиҳое, ки дар истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ истифода мешаванд, барои таъмини кори устувор ва боэътимоди дастгоҳ назорати дақиқи муқовиматро талаб мекунанд.

Ориентатсия: Самти кристаллии ваффер самти кристаллографии торчаи кремнийро ифода мекунад, ки маъмулан аз ҷониби индексҳои Миллер муайян карда мешавад, ба монанди (100), (110), (111) ва ғайра. Самтҳои гуногуни кристалл дорои хосиятҳои гуногуни физикӣ, ба монанди зичии хат, ки дар асоси самт фарқ мекунанд. Ин тафовут метавонад ба кори вафли дар марҳилаҳои минбаъдаи коркард ва иҷрои ниҳоии дастгоҳҳои микроэлектронӣ таъсир расонад. Дар раванди истеҳсолот, интихоби вафли кремний бо самти мувофиқ барои талаботҳои гуногуни дастгоҳ метавонад кори дастгоҳро оптимизатсия кунад, самаранокии истеҳсолотро беҳтар кунад ва сифати маҳсулотро беҳтар созад.

Ҳамвор/Ноч: Канори ҳамвор (ҳамвор) ё V-ноч (ноч) дар гирду атрофи вафли кремний дар ҳамоҳангсозии самти кристалл нақши муҳим мебозад ва муайянкунандаи муҳим дар истеҳсол ва коркарди вафли аст. Вафли диаметрҳои гуногун ба стандартҳои гуногуни дарозии Flat ё Notch мувофиқат мекунанд. Кунҷҳои ҳамвор ба ҳамвории ибтидоӣ ва дуюмдараҷа тақсим мешаванд. Ҳамвораи ибтидоӣ асосан барои муайян кардани самти асосии кристалл ва истинод ба коркарди вафли истифода мешавад, дар ҳоле ки ҳамвори дуюмдараҷа дар ҳамоҳангсозӣ ва коркарди дақиқ, таъмини кори дақиқ ва мувофиқати вафли дар тамоми хати истеҳсолӣ кӯмак мекунад.

Ғафсӣ: Ғафсии вафли маъмулан бо микрометрҳо (мкм) муайян карда мешавад ва ғафсии умумӣ аз 100μm то 1000μm аст. Вафельҳои ғафсии гуногун барои навъҳои гуногуни дастгоҳҳои микроэлектронӣ мувофиқанд. Вафли бориктар (масалан, 100μm - 300μm) аксар вақт барои истеҳсоли чип истифода мешавад, ки назорати қатъии ғафсӣ, кам кардани андоза ва вазни чип ва зиёд кардани зичии интегратсияро талаб мекунад. Вафли ғафс (масалан, 500μm – 1000μm) дар дастгоҳҳое истифода мешаванд, ки қувваи механикии баландтарро талаб мекунанд, ба монанди дастгоҳҳои нимноқили барқӣ, барои таъмини устуворӣ ҳангоми кор.

Ноҳамвории рӯизаминӣ: Ноҳамвории рӯизаминӣ яке аз параметрҳои асосии арзёбии сифати вафли мебошад, зеро он бевосита ба пайвастшавӣ байни вафли ва маводи плёнкаи тунуки пасон гузошташуда, инчунин ба кори барқии дастгоҳ таъсир мерасонад. Он одатан ҳамчун квадрати миёнаи реша (RMS) ноҳамворӣ (дар нм) ифода карда мешавад. Ноҳамвории сатҳи поёнӣ маънои онро дорад, ки сатҳи вафли ҳамвортар аст, ки ба коҳиш додани падидаҳое ба мисли парокандашавии электрон кӯмак мекунад ва кор ва эътимоднокии дастгоҳро беҳтар мекунад. Дар равандҳои пешрафтаи истеҳсоли нимноқилҳо, талабот ба ноҳамвории рӯи замин, махсусан барои истеҳсоли микросхемаҳои интегралӣ, ки дар он ҷо ноҳамвории рӯизаминӣ бояд то чанд нанометр ё ҳатто камтар назорат карда шавад, сахттар мешавад.

Тағйирёбии умумии ғафсӣ (TTV): Тағйирёбии умумии ғафсӣ ба фарқияти байни ғафсии ҳадди аксар ва ҳадди ақалл, ки дар нуқтаҳои сершумори сатҳи вафли чен карда мешаванд, ишора мекунад, ки маъмулан бо мкм ифода карда мешавад. TTV-и баланд метавонад ба инҳирофот дар равандҳо, ба монанди фотолитография ва қимор оварда расонад, ки ба мувофиқати кори дастгоҳ ва ҳосил таъсир расонад. Аз ин рӯ, назорати TTV ҳангоми истеҳсоли вафли як қадами асосӣ дар таъмини сифати маҳсулот мебошад. Барои истеҳсоли дастгоҳи микроэлектроникии дақиқ, TTV одатан бояд дар ҳудуди чанд микрометр бошад.

Камон: Камон ба инҳироф байни сатҳи вафли ва ҳавопаймои идеалии ҳамвор ишора мекунад, ки маъмулан бо мкм чен карда мешавад. Вафли бо хами аз ҳад зиёд метавонад ҳангоми коркарди минбаъда шикаста ё фишори нобаробарро эҳсос кунад, ки ба самаранокии истеҳсолот ва сифати маҳсулот таъсир мерасонад. Хусусан дар равандҳое, ки ҳамвории баландро талаб мекунанд, ба монанди фотолитография, камон бояд дар доираи муайян назорат карда шавад, то дақиқӣ ва мувофиқати намунаи фотолитографиро таъмин кунад.

Варпа: Варпа ин фарқиятро байни сатҳи вафли ва шакли идеалии сферикӣ нишон медиҳад, ки инчунин бо мкм чен карда мешавад. Монанди камон, гардиш нишондиҳандаи муҳими ҳамвории вафли аст. Пахши аз ҳад зиёд на танҳо ба дурустии ҷойгиркунии вафли дар таҷҳизоти коркард таъсир мерасонад, балки инчунин метавонад дар ҷараёни бастабандии чип мушкилот ба вуҷуд орад, ба монанди пайванди сусти байни чип ва маводи бастабандӣ, ки дар навбати худ ба эътимоднокии дастгоҳ таъсир мерасонад. Дар истеҳсоли нимноқилҳои баландсифат, талабот ба варақ барои қонеъ кардани талаботи пешрафтаи истеҳсоли чипҳо ва равандҳои бастабандӣ сахттар мешавад.

Профили канор: Профили канори вафли барои коркард ва коркарди минбаъдаи он муҳим аст. Он одатан аз ҷониби Минтақаи истиснои канори (EEZ) муайян карда мешавад, ки масофаро аз канори вафли, ки ҳеҷ гуна коркард иҷозат дода намешавад, муайян мекунад. Профили канори дуруст тарҳрезишуда ва назорати дақиқи EEZ барои пешгирӣ кардани нуқсонҳои канорӣ, консентратсияи стресс ва дигар мушкилот ҳангоми коркард, беҳтар кардани сифат ва ҳосили умумии вафель кӯмак мекунад. Дар баъзе равандҳои пешрафтаи истеҳсолӣ, дақиқии профили канорӣ дар сатҳи зермикронӣ талаб карда мешавад.

Ҳисоби зарраҳо: Тақсимоти зарраҳо дар сатҳи вафли ба кори дастгоҳҳои микроэлектроникӣ ба таври назаррас таъсир мерасонад. Заррачаҳои аз ҳад зиёд ё калон метавонанд ба нокомии дастгоҳ, ба монанди расиши кӯтоҳ ё ихроҷ оварда расонанд ва ҳосили маҳсулотро коҳиш диҳанд. Аз ин рӯ, миқдори зарраҳо одатан тавассути ҳисоб кардани зарраҳо дар як воҳид, ба монанди шумораи зарраҳои аз 0,3 мкм калонтар чен карда мешаванд. Назорати катъии микдори заррахо хангоми истехсоли пластинка тадбири мухими таъмини сифати махсулот мебошад. Технологияҳои пешрафтаи тозакунӣ ва муҳити тозаи истеҳсолӣ барои кам кардани ифлосшавии зарраҳо дар сатҳи вафли истифода мешаванд.

Истеҳсоли марбут

Вафери ягонаи кристаллӣ кремнийи Si Substrate Намуди N/P Вафери ихтиёрии кремний карбиди

FZ CZ Si вафли дар саҳҳомӣ 12дюймаи кремний вафли Prime ё Test