Në procesin e zhvillimit të shpejtë të industrisë së gjysmëpërçuesve, kristali i vetëm i lëmuarpllaka silikoniluajnë një rol vendimtar. Ato shërbejnë si materiali themelor për prodhimin e pajisjeve të ndryshme mikroelektronike. Nga qarqet e integruara komplekse dhe të sakta te mikroprocesorët me shpejtësi të lartë dhe sensorët shumëfunksionalë, kristali i vetëm i lëmuarpllaka silikonijanë thelbësore. Dallimet në performancën dhe specifikimet e tyre ndikojnë drejtpërdrejt në cilësinë dhe performancën e produkteve përfundimtare. Më poshtë janë specifikimet dhe parametrat e zakonshëm të pllakave të silikonit të lëmuar me kristal të vetëm:

Diametri: Madhësia e pllakave të silikonit me kristal të vetëm gjysmëpërçues matet nga diametri i tyre dhe ato vijnë në një sërë specifikimesh. Diametrat e zakonshëm përfshijnë 2 inç (50.8 mm), 3 inç (76.2 mm), 4 inç (100 mm), 5 inç (125 mm), 6 inç (150 mm), 8 inç (200 mm), 12 inç (300 mm) dhe 18 inç (450 mm). Diametra të ndryshëm janë të përshtatshëm për nevoja të ndryshme prodhimi dhe kërkesa të procesit. Për shembull, pllakat me diametër më të vogël përdoren zakonisht për pajisje mikroelektronike speciale me vëllim të vogël, ndërsa pllakat me diametër më të madh demonstrojnë efikasitet më të lartë prodhimi dhe avantazhe kostoje në prodhimin e qarqeve të integruara në shkallë të gjerë. Kërkesat për sipërfaqe kategorizohen si të lëmuara me një anë (SSP) dhe të lëmuara me dy anë (DSP). Platat e lëmuara me një anë përdoren për pajisje që kërkojnë rrafshësi të lartë në njërën anë, siç janë sensorë të caktuar. Platat e lëmuara me dy anë përdoren zakonisht për qarqet e integruara dhe produkte të tjera që kërkojnë saktësi të lartë në të dyja sipërfaqet. Kërkesat për Sipërfaqe (Përfundim): SSP i lëmuar në njërën anë / DSP i lëmuar në të dyja anët.

Lloji/Dopanti: (1) Gjysmëpërçues i tipit N: Kur disa atome papastërtie futen në gjysmëpërçuesin intrinsik, ato ndryshojnë përçueshmërinë e tij. Për shembull, kur shtohen elementë pentavalentë si azoti (N), fosfori (P), arseniku (As) ose antimoni (Sb), elektronet e tyre të valencës formojnë lidhje kovalente me elektronet e valencës së atomeve të silikonit përreth, duke lënë një elektron shtesë të palidhur nga një lidhje kovalente. Kjo rezulton në një përqendrim elektroni më të madh se përqendrimi i vrimës, duke formuar një gjysmëpërçues të tipit N, i njohur gjithashtu si gjysmëpërçues i tipit elektron. Gjysmëpërçuesit e tipit N janë thelbësorë në prodhimin e pajisjeve që kërkojnë elektrone si bartësit kryesorë të ngarkesës, siç janë disa pajisje të energjisë. (2) Gjysmëpërçues i tipit P: Kur elementë papastërtie trevalentë si bori (B), galiumi (Ga) ose indiumi (In) futen në gjysmëpërçuesin e silikonit, elektronet e valencës së atomeve të papastërtive formojnë lidhje kovalente me atomet e silikonit përreth, por atyre u mungon të paktën një elektron valence dhe nuk mund të formojnë një lidhje të plotë kovalente. Kjo çon në një përqendrim vrimash më të madh se përqendrimi i elektroneve, duke formuar një gjysmëpërçues të tipit P, i njohur edhe si gjysmëpërçues i tipit vrimë. Gjysmëpërçuesit e tipit P luajnë një rol kyç në prodhimin e pajisjeve ku vrimat shërbejnë si bartësit kryesorë të ngarkesës, siç janë diodat dhe disa transistorë.

Rezistenca: Rezistenca është një madhësi fizike kyçe që mat përçueshmërinë elektrike të pllakave të silikonit me kristal të vetëm të lëmuar. Vlera e saj pasqyron performancën përçuese të materialit. Sa më e ulët të jetë rezistenca, aq më e mirë është përçueshmëria e pllakave të silikonit; anasjelltas, sa më e lartë të jetë rezistenca, aq më e dobët është përçueshmëria. Rezistenca e pllakave të silikonit përcaktohet nga vetitë e tyre të natyrshme të materialit, dhe temperatura ka gjithashtu një ndikim të rëndësishëm. Në përgjithësi, rezistenca e pllakave të silikonit rritet me temperaturën. Në zbatimet praktike, pajisje të ndryshme mikroelektronike kanë kërkesa të ndryshme rezistence për pllakat e silikonit. Për shembull, pllakat e përdorura në prodhimin e qarqeve të integruara kanë nevojë për kontroll të saktë të rezistencës për të siguruar performancë të qëndrueshme dhe të besueshme të pajisjes.

Orientimi: Orientimi kristalor i pllakës përfaqëson drejtimin kristalografik të rrjetës së silikonit, i specifikuar zakonisht nga indekset e Millerit si (100), (110), (111), etj. Orientime të ndryshme të kristalit kanë veti të ndryshme fizike, siç është dendësia e vijës, e cila ndryshon në bazë të orientimit. Ky ndryshim mund të ndikojë në performancën e pllakës në hapat pasues të përpunimit dhe në performancën përfundimtare të pajisjeve mikroelektronike. Në procesin e prodhimit, zgjedhja e një pllake silikoni me orientimin e duhur për kërkesa të ndryshme të pajisjes mund të optimizojë performancën e pajisjes, të përmirësojë efikasitetin e prodhimit dhe të rrisë cilësinë e produktit.

Skaji i sheshtë/Notch: Skaji i sheshtë (Flat) ose Skaji V (Notch) në perimetrin e pllakës së silikonit luan një rol kritik në shtrirjen e orientimit të kristalit dhe është një identifikues i rëndësishëm në prodhimin dhe përpunimin e pllakës. Pllakat me diametra të ndryshëm korrespondojnë me standarde të ndryshme për gjatësinë e Skajit ose Notch. Skajet e shtrirjes klasifikohen në të sheshta primare dhe të sheshta sekondare. Skaji primar përdoret kryesisht për të përcaktuar orientimin bazë të kristalit dhe referencën e përpunimit të pllakës, ndërsa skaji sekondar ndihmon më tej në shtrirjen dhe përpunimin e saktë, duke siguruar funksionimin e saktë dhe qëndrueshmërinë e pllakës në të gjithë linjën e prodhimit.

Trashësia: Trashësia e një pllake metalike zakonisht specifikohet në mikrometra (μm), me trashësi të zakonshme që variojnë midis 100μm dhe 1000μm. Pllakat metalike me trashësi të ndryshme janë të përshtatshme për lloje të ndryshme të pajisjeve mikroelektronike. Pllakat metalike më të holla (p.sh., 100μm – 300μm) përdoren shpesh për prodhimin e çipave që kërkon kontroll të rreptë të trashësisë, duke zvogëluar madhësinë dhe peshën e çipit dhe duke rritur dendësinë e integrimit. Pllakat metalike më të trasha (p.sh., 500μm – 1000μm) përdoren gjerësisht në pajisjet që kërkojnë forcë më të lartë mekanike, siç janë pajisjet gjysmëpërçuese të energjisë, për të siguruar stabilitet gjatë funksionimit.

Vrazhdësia e Sipërfaqes: Vrazhdësia e sipërfaqes është një nga parametrat kryesorë për vlerësimin e cilësisë së pllakës së metalit, pasi ndikon drejtpërdrejt në ngjitjen midis pllakës së metalit dhe materialeve të filmit të hollë të depozituara më pas, si dhe në performancën elektrike të pajisjes. Zakonisht shprehet si vrazhdësi e rrënjës mesatare katrore (RMS) (në nm). Vrazhdësia më e ulët e sipërfaqes do të thotë që sipërfaqja e pllakës së metalit është më e lëmuar, gjë që ndihmon në zvogëlimin e fenomeneve si shpërndarja e elektroneve dhe përmirëson performancën dhe besueshmërinë e pajisjes. Në proceset e përparuara të prodhimit të gjysmëpërçuesve, kërkesat për vrazhdësinë e sipërfaqes po bëhen gjithnjë e më të rrepta, veçanërisht për prodhimin e qarqeve të integruara të nivelit të lartë, ku vrazhdësia e sipërfaqes duhet të kontrollohet në disa nanometra ose edhe më të ulët.

Variacioni Total i Trashësisë (TTV): Variacioni total i trashësisë i referohet ndryshimit midis trashësisë maksimale dhe minimale të matur në pika të shumëfishta në sipërfaqen e pllakës së paketimit, zakonisht e shprehur në μm. Një TTV e lartë mund të çojë në devijime në procese të tilla si fotolitografia dhe gdhendja, duke ndikuar në qëndrueshmërinë e performancës dhe rendimentin e pajisjes. Prandaj, kontrollimi i TTV gjatë prodhimit të pllakës së paketimit është një hap kyç në sigurimin e cilësisë së produktit. Për prodhimin e pajisjeve mikroelektronike me precizion të lartë, TTV zakonisht kërkohet të jetë brenda disa mikrometrave.

Përkulja: Përkulja i referohet devijimit midis sipërfaqes së pllakës së paketimit dhe planit ideal të sheshtë, zakonisht i matur në μm. Pllakat e paketimit me përkulje të tepërt mund të thyhen ose të përjetojnë stres të pabarabartë gjatë përpunimit të mëvonshëm, duke ndikuar në efikasitetin e prodhimit dhe cilësinë e produktit. Sidomos në proceset që kërkojnë sheshtësi të lartë, siç është fotolitografia, përkulja duhet të kontrollohet brenda një diapazoni specifik për të siguruar saktësinë dhe qëndrueshmërinë e modelit fotolitografik.

Deformimi: Deformimi tregon devijimin midis sipërfaqes së pllakës së paketimit dhe formës ideale sferike, e matur gjithashtu në μm. Ngjashëm me harkun, deformimi është një tregues i rëndësishëm i sheshtësisë së pllakës së paketimit. Deformimi i tepërt jo vetëm që ndikon në saktësinë e vendosjes së pllakës së paketimit në pajisjet e përpunimit, por gjithashtu mund të shkaktojë probleme gjatë procesit të paketimit të çipit, siç është lidhja e dobët midis çipit dhe materialit të paketimit, gjë që nga ana tjetër ndikon në besueshmërinë e pajisjes. Në prodhimin e gjysmëpërçuesve të nivelit të lartë, kërkesat për deformim po bëhen më të rrepta për të përmbushur kërkesat e proceseve të përparuara të prodhimit dhe paketimit të çipave.

Profili i skajit: Profili i skajit të një pllake është kritik për përpunimin dhe trajtimin e saj të mëvonshëm. Ai zakonisht specifikohet nga Zona e Përjashtimit të Skajit (EEZ), e cila përcakton distancën nga skaji i pllakës ku nuk lejohet asnjë përpunim. Një profil skaji i projektuar siç duhet dhe kontrolli i saktë i EEZ ndihmojnë në shmangien e defekteve të skajit, përqendrimeve të stresit dhe problemeve të tjera gjatë përpunimit, duke përmirësuar cilësinë dhe rendimentin e përgjithshëm të pllakës. Në disa procese të përparuara prodhimi, saktësia e profilit të skajit kërkohet të jetë në nivelin nën-mikron.

Numërimi i grimcave: Numri dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave në sipërfaqen e pllakës së paketimit ndikon ndjeshëm në performancën e pajisjeve mikroelektronike. Grimcat e tepërta ose të mëdha mund të çojnë në dështime të pajisjes, të tilla si qarqe të shkurtra ose rrjedhje, duke zvogëluar rendimentin e produktit. Prandaj, numri i grimcave zakonisht matet duke numëruar grimcat për njësi të sipërfaqes, siç është numri i grimcave më të mëdha se 0.3μm. Kontrolli i rreptë i numërimit të grimcave gjatë prodhimit të pllakës së paketimit është një masë thelbësore për të siguruar cilësinë e produktit. Teknologjitë e përparuara të pastrimit dhe një mjedis i pastër prodhimi përdoren për të minimizuar ndotjen e grimcave në sipërfaqen e pllakës së paketimit.

Prodhim i lidhur

Pllakë silikoni me kristal të vetëm Si Lloji i substratit N/P Pllakë silikoni karbidi opsionale

Pllakë silikoni FZ CZ në dispozicion, pllakë silikoni 12 inç Prime ose Test