Në procesin e lulëzimit të zhvillimit të industrisë së gjysmëpërçuesve, kristal i lëmuarvafera silikoniluajnë një rol vendimtar. Ato shërbejnë si material themelor për prodhimin e pajisjeve të ndryshme mikroelektronike. Nga qarqet e integruara komplekse dhe precize tek mikroprocesorët me shpejtësi të lartë dhe sensorët shumëfunksionalë, një kristal i lëmuarvafera silikonijanë thelbësore. Ndryshimet në performancën dhe specifikimet e tyre ndikojnë drejtpërdrejt në cilësinë dhe performancën e produkteve përfundimtare. Më poshtë janë specifikimet dhe parametrat e zakonshëm të vaferave të lëmuara të silikonit me një kristal:

Diametri: Madhësia e vaferave të silikonit me një kristal gjysmëpërçues matet me diametrin e 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, vaferat me diametër më të vogël përdoren zakonisht për pajisje të veçanta mikroelektronike me vëllim të vogël, ndërsa vaferat me diametër më të madh demonstrojnë efikasitet më të lartë të prodhimit dhe avantazhe në kosto në prodhimin e qarkut të integruar në shkallë të gjerë. Kërkesat për sipërfaqe kategorizohen si të lëmuara me një anë (SSP) dhe të lëmuara me dy anë (DSP). Vaferat e lëmuara me një anë përdoren për pajisjet që kërkojnë rrafshueshmëri të lartë në njërën anë, siç janë sensorë të caktuar. Vaferat e lëmuara me dy anë përdoren zakonisht për qarqet e integruara dhe produkte të tjera që kërkojnë saktësi të lartë në të dyja sipërfaqet. Kërkesa e sipërfaqes (Finish): SSP e lëmuar me një anë / DSP e lëmuar me dy anë.

Lloji/Dopant: (1) Gjysmëpërçues i tipit N: Kur atome të caktuara të papastërtive futen në gjysmëpërçuesin e brendshëm, ato ndryshojnë përçueshmërinë e tij. Për shembull, kur shtohen elemente pesëvalente si azoti (N), fosfori (P), arseniku (As) ose antimoni (Sb), elektronet e tyre valente formojnë lidhje kovalente me elektronet valente të 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 një 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 elementët e papastërtive trevalente si bor (B), galium (Ga) ose indium (In) futen në gjysmëpërçuesin e silikonit, elektronet valente të atomeve të papastërtisë formojnë lidhje kovalente me atomet e silikonit përreth, por atyre u mungon të paktën një elektron kovalent i plotë dhe nuk mund të formojnë një kovalencë të plotë. Kjo çon në një përqendrim të vrimës më të madhe se përqendrimi i elektroneve, duke formuar një gjysmëpërçues të tipit P, i njohur gjithashtu si një gjysmëpërçues i tipit vrima. Gjysmëpërçuesit e tipit P luajnë një rol kyç në prodhimin e pajisjeve ku vrimat shërbejnë si bartës kryesorë të ngarkesës, siç janë diodat dhe tranzistorët e caktuar.

Rezistenca: Rezistenca është një sasi fizike kryesore që mat përçueshmërinë elektrike të vaferave të lëmuara të silikonit me një kristal. Vlera e tij pasqyron performancën përcjellëse të materialit. Sa më i ulët të jetë rezistenca, aq më e mirë është përçueshmëria e vaferës së silikonit; anasjelltas, sa më e lartë të jetë rezistenca, aq më e dobët është përçueshmëria. Rezistenca e vaferave të silikonit përcaktohet nga vetitë e tyre të qenësishme të materialit dhe temperatura gjithashtu ka një ndikim të rëndësishëm. Në përgjithësi, rezistenca e vaferave të silikonit rritet me temperaturën. Në aplikime praktike, pajisje të ndryshme mikroelektronike kanë kërkesa të ndryshme rezistence për vaferat e silikonit. Për shembull, vaferat e përdorura në prodhimin e qarkut të integruar kanë nevojë për kontroll të saktë të rezistencës për të siguruar performancë të qëndrueshme dhe të besueshme të pajisjes.

Orientimi: Orientimi kristal i vaferit përfaqëson drejtimin kristalografik të rrjetës së silikonit, i specifikuar në mënyrë tipike nga indekset Miller si (100), (110), (111), etj. Orientimet e ndryshme kristalore kanë veti fizike të ndryshme, si dendësia e linjës, e cila ndryshon në bazë të orientimit. Ky ndryshim mund të ndikojë në performancën e vaferit në hapat e mëpasshëm të përpunimit dhe performancën përfundimtare të pajisjeve mikroelektronike. Në procesin e prodhimit, zgjedhja e një vafere silikoni me orientimin e duhur për kërkesat e ndryshme të pajisjes mund të optimizojë performancën e pajisjes, të përmirësojë efikasitetin e prodhimit dhe të përmirësojë cilësinë e produktit.

Flat/Notch: Buza e sheshtë (Flat) ose V-notch (Notch) në perimetrin e vaferës së silikonit luan një rol kritik në shtrirjen e orientimit të kristalit dhe është një identifikues i rëndësishëm në prodhimin dhe përpunimin e vaferës. Vaferat me diametra të ndryshëm korrespondojnë me standarde të ndryshme për gjatësinë e Flat ose Notch. Skajet e shtrirjes klasifikohen në të sheshta parësore dhe të sheshta sekondare. Banesa kryesore përdoret kryesisht për të përcaktuar orientimin bazë të kristalit dhe referencën e përpunimit të vaferit, ndërsa rrafshnalta dytësore ndihmon më tej në shtrirjen dhe përpunimin e saktë, duke siguruar funksionimin dhe qëndrueshmërinë e saktë të vaferit në të gjithë linjën e prodhimit.

Trashësia: Trashësia e një vafere zakonisht specifikohet në mikrometra (μm), me trashësi të zakonshme që varion midis 100μm dhe 1000μm. Vaferat me trashësi të ndryshme janë të përshtatshme për lloje të ndryshme të pajisjeve mikroelektronike. Vaferat 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 densitetin e integrimit. Vaferat më të trasha (p.sh., 500μm – 1000μm) përdoren gjerësisht në pajisjet që kërkojnë forcë më të lartë mekanike, siç janë pajisjet gjysmëpërçuese të fuqisë, për të siguruar stabilitet gjatë funksionimit.

Vrazhdësia e sipërfaqes: Vrazhdësia e sipërfaqes është një nga parametrat kryesorë për vlerësimin e cilësisë së vaferës, pasi ajo ndikon drejtpërdrejt në ngjitjen midis vaferës dhe materialeve të shtresës së hollë të depozituar pasuese, si dhe në performancën elektrike të pajisjes. Zakonisht shprehet si vrazhdësia e katrorit mesatar të rrënjës (RMS) (në nm). Vrazhdësia më e ulët e sipërfaqes do të thotë se sipërfaqja e vaferit është më e lëmuar, gjë që ndihmon në reduktimin e fenomeneve si shpërndarja e elektroneve dhe përmirëson performancën dhe besueshmërinë e pajisjes. Në proceset e avancuara të prodhimit të gjysmëpërçuesve, kërkesat për vrazhdësi të sipërfaqes po bëhen gjithnjë e më të rrepta, veçanërisht për prodhimin e qarkut të integruar të nivelit të lartë, ku vrazhdësia e sipërfaqes duhet të kontrollohet në disa nanometra ose edhe më e ulët.

Variacioni i trashësisë totale (TTV): Variacioni i trashësisë totale i referohet ndryshimit midis trashësisë maksimale dhe minimale të matur në pika të shumta në sipërfaqen e vaferës, e shprehur zakonisht në μm. Një TTV i lartë mund të çojë në devijime në procese të tilla si fotolitografia dhe gravimi, duke ndikuar në qëndrueshmërinë dhe rendimentin e performancës së pajisjes. Prandaj, kontrolli i TTV-së gjatë prodhimit të meshës 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.

Harku: Harku i referohet devijimit midis sipërfaqes së vaferës dhe rrafshit ideal të sheshtë, i matur zakonisht në μm. Vaferat 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. Veçanërisht në proceset që kërkojnë rrafshueshmëri të lartë, siç është fotolitografia, përkulja duhet të kontrollohet brenda një diapazoni specifik për të siguruar saktësinë dhe qëndrueshmërinë e modelit fotolitografik.

Warp: Warp tregon devijimin midis sipërfaqes së vaferës dhe formës ideale sferike, e matur gjithashtu në μm. Ngjashëm me harkun, deformimi është një tregues i rëndësishëm i rrafshimit të vaferës. Deformimi i tepërt jo vetëm që ndikon në saktësinë e vendosjes së vaferës në pajisjet e përpunimit, por gjithashtu mund të shkaktojë probleme gjatë procesit të paketimit të çipit, të tilla si 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 avancuara të prodhimit dhe paketimit të çipave.

Profili i skajit: Profili i skajit të një vaferi është kritik për përpunimin dhe trajtimin e mëvonshëm. Zakonisht specifikohet nga Zona e Përjashtimit të Edge (EEZ), e cila përcakton distancën nga buza e vaferës ku nuk lejohet asnjë përpunim. Një profil buzësh i projektuar siç duhet dhe kontrolli i saktë i EEZ-së ndihmojnë në shmangien e defekteve në skaj, përqendrimet e stresit dhe çështje të tjera gjatë përpunimit, duke përmirësuar cilësinë dhe rendimentin e përgjithshëm të vaferës. Në disa procese të avancuara të prodhimit, saktësia e profilit të skajit kërkohet të jetë në nivelin nën mikron.

Numri i grimcave: Shpërndarja e numrit dhe madhësisë së grimcave në sipërfaqen e vaferit 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 ulur 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 numrit të grimcave gjatë prodhimit të meshës është një masë thelbësore për të siguruar cilësinë e produktit. Teknologjitë e avancuara të pastrimit dhe një mjedis i pastër prodhimi përdoren për të minimizuar ndotjen e grimcave në sipërfaqen e vaferës.

Prodhimi i lidhur

Vafer me silikon me një kristal si Lloji i nënshtresës N/P Opsionale me karabit silikoni

Meshë FZ CZ Si në magazinë Vafer siliconi 12 inç Prime or Test