Во растечкиот процес на развој на полупроводничката индустрија, полиран еден кристалсиликонски наполитанкииграат клучна улога. Тие служат како основен материјал за производство на различни микроелектронски уреди. Од сложени и прецизни интегрирани кола до микропроцесори со голема брзина и мултифункционални сензори, полиран единечен кристалсиликонски наполитанкисе суштински. Разликите во нивните перформанси и спецификации директно влијаат на квалитетот и перформансите на финалните производи. Подолу се вообичаените спецификации и параметри на полираните еднокристални силиконски наполитанки:

Дијаметар: Големината на полупроводничките еднокристални силиконски наполитанки се мери според нивниот дијаметар и тие се достапни во различни спецификации. Вообичаените дијаметри вклучуваат 2 инчи (50,8 mm), 3 инчи (76,2 mm), 4 инчи (100 mm), 5 инчи (125 mm), 6 инчи (150 mm), 8 инчи (200 mm), 12 инчи (300 mm) и 18 инчи (450 mm). Различни дијаметри се прилагодени за различни производствени потреби и барања за процесот. На пример, обландите со помал дијаметар вообичаено се користат за специјални микроелектронски уреди со мал волумен, додека наполитанките со поголем дијаметар покажуваат поголема ефикасност на производството и предности во трошоците во производството на интегрирани кола во големи размери. Барањата за површината се категоризираат како полиран со една страна (SSP) и полиран двострано (DSP). Едностраните полирани наполитанки се користат за уреди кои бараат голема плошност од едната страна, како што се одредени сензори. Двостраните полирани наполитанки најчесто се користат за интегрирани кола и други производи за кои е потребна висока прецизност на двете површини. Потребна површина (финиш): Еднострано полиран SSP / Двострано полиран DSP.

Тип/допант: (1) Полупроводник од N-тип: Кога одредени атоми на нечистотија се внесуваат во внатрешниот полупроводник, тие ја менуваат неговата спроводливост. На пример, кога се додаваат петвалентни елементи како азот (N), фосфор (P), арсен (As) или антимон (Sb), нивните валентни електрони формираат ковалентни врски со валентните електрони на околните атоми на силициумот, оставајќи дополнителен електрон не врзан со ковалентна врска. Ова резултира со концентрација на електрони поголема од концентрацијата на дупката, формирајќи полупроводник од N-тип, познат и како полупроводник од типот на електрони. Полупроводниците од N-тип се клучни во производството на уреди кои бараат електрони како главни носители на полнеж, како што се одредени уреди за напојување. (2) Полупроводник од типот P: кога тривалентни нечистотии како бор (B), галиум (Ga) или индиум (In) се внесуваат во силициумскиот полупроводник, валентните електрони на атомите на нечистотијата формираат ковалентни врски со околните силициумски атоми, но немаат барем една валентна ковалентна електрон и не можат да формираат. Ова доведува до концентрација на дупка поголема од концентрацијата на електрони, формирајќи полупроводник од типот P, познат и како полупроводник од типот на дупка. Полупроводниците од типот P играат клучна улога во производството на уреди каде што дупките служат како главни носители на полнење, како што се диодите и одредени транзистори.

Отпорност: Отпорноста е клучна физичка величина која ја мери електричната спроводливост на полираните еднокристални силиконски наполитанки. Неговата вредност ги одразува спроводливите перформанси на материјалот. Колку е помала отпорноста, толку е подобра спроводливоста на силиконската обланда; обратно, колку е поголема отпорноста, толку е послаба спроводливоста. Отпорноста на силиконските наполитанки е одредена од нивните вродени материјални својства, а температурата исто така има значително влијание. Општо земено, отпорноста на силиконските наполитанки се зголемува со температурата. Во практична примена, различни микроелектронски уреди имаат различни барања за отпорност на силиконските наполитанки. На пример, на наполитанките што се користат во производството на интегрирани кола им е потребна прецизна контрола на отпорноста за да се обезбеди стабилна и доверлива работа на уредот.

Ориентација: Кристалната ориентација на нафората ја претставува кристалографската насока на силиконската решетка, типично специфицирана со Милеровите индекси како што се (100), (110), (111), итн. Различните кристални ориентации имаат различни физички својства, како што е густината на линијата, која варира врз основа на ориентацијата. Оваа разлика може да влијае на перформансите на обландата во следните чекори на обработка и на крајните перформанси на микроелектронските уреди. Во процесот на производство, изборот на силиконски нафора со соодветна ориентација за различни барања на уредот може да ги оптимизира перформансите на уредот, да ја подобри ефикасноста на производството и да го подобри квалитетот на производот.

Рамен/засек: Рамниот раб (Рамен) или V-изрез (Засек) на обемот на силиконската обланда игра клучна улога во усогласувањето на ориентацијата на кристалите и е важен идентификатор во производството и обработката на нафората. Наполитанките со различни дијаметри одговараат на различни стандарди за должината на Flat или Notch. Рабовите на порамнување се класифицираат на примарни рамни и секундарни рамни. Примарниот стан главно се користи за одредување на основната кристална ориентација и референца за обработка на нафората, додека секундарната рамна дополнително помага во прецизно усогласување и обработка, обезбедувајќи точна работа и конзистентност на нафората низ производната линија.

Дебелина: Дебелината на нафора обично се одредува во микрометри (μm), при што вообичаената дебелина се движи помеѓу 100μm и 1000μm. Наполитанки со различни дебелини се погодни за различни типови на микроелектронски уреди. Потенки наполитанки (на пример, 100μm – 300μm) често се користат за производство на чипови што бара строга контрола на дебелината, намалување на големината и тежината на чипот и зголемување на густината на интеграцијата. Подебелите наполитанки (на пр., 500μm – 1000μm) се широко користени во уреди кои бараат поголема механичка сила, како што се електричните полупроводнички уреди, за да се обезбеди стабилност за време на работата.

Грубост на површината: Грубоста на површината е еден од клучните параметри за оценување на квалитетот на обландата, бидејќи директно влијае на адхезијата помеѓу обландата и последователните депонирани материјали од тенок филм, како и на електричните перформанси на уредот. Обично се изразува како грубост на средната квадратура на коренот (RMS) (во nm). Пониската грубост на површината значи дека површината на обландата е помазна, што помага да се намалат појавите како расејување на електрони и да се подобрат перформансите и доверливоста на уредот. Во напредните процеси на производство на полупроводници, барањата за грубост на површината стануваат сè построги, особено за висококвалитетно производство на интегрирани кола, каде што грубоста на површината мора да се контролира на неколку нанометри или дури и помала.

Варијација на вкупна дебелина (ТТВ): варијацијата на вкупната дебелина се однесува на разликата помеѓу максималната и минималната дебелина измерена на повеќе точки на површината на обландата, обично изразена во μm. Високиот TTV може да доведе до отстапувања во процесите како што се фотолитографија и офорт, што влијае на конзистентноста на перформансите на уредот и приносот. Затоа, контролирањето на TTV за време на производството на нафора е клучен чекор во обезбедувањето квалитет на производот. За производство на микроелектронски уреди со висока прецизност, TTV обично се бара да биде во рамките на неколку микрометри.

Лак: Лак се однесува на отстапувањето помеѓу површината на обландата и идеалната рамна рамнина, обично мерена во μm. Наполитанките со прекумерно наведнување може да се скршат или да доживеат нерамномерен стрес за време на последователната обработка, што ќе влијае на ефикасноста на производството и квалитетот на производот. Особено во процесите кои бараат висока плошност, како што е фотолитографијата, поклонувањето мора да се контролира во одреден опсег за да се обезбеди точноста и конзистентноста на фотолитографската шема.

Warp: Warp го означува отстапувањето помеѓу површината на обландата и идеалната сферична форма, исто така измерена во μm. Слично на лакот, искривувањето е важен показател за плошноста на нафората. Прекумерното искривување не само што влијае на точноста на поставувањето на нафората во опремата за обработка, туку може да предизвика и проблеми за време на процесот на пакување на чипот, како што е лошо поврзување помеѓу чипот и материјалот за пакување, што пак влијае на доверливоста на уредот. Во висококвалитетното производство на полупроводници, барањата за искривување стануваат построги за да се задоволат барањата на напредните процеси на производство и пакување на чипови.

Профил на рабовите: рабниот профил на нафора е критичен за неговата последователна обработка и ракување. Типично е специфицирана од зоната за исклучување на рабовите (EEZ), која го дефинира растојанието од работ на обландата каде што не е дозволена обработка. Правилно дизајнираниот профил на рабовите и прецизната контрола на ЕЕЗ помагаат да се избегнат дефекти на работ, концентрации на стрес и други проблеми при обработката, подобрувајќи го севкупниот квалитет и принос на обландата. Во некои напредни производни процеси, прецизноста на профилот на рабовите се бара да биде на ниво под микрон.

Број на честички: Бројот и дистрибуцијата на големината на честичките на површината на обландата значително влијаат на перформансите на микроелектронските уреди. Прекумерните или големи честички може да доведат до дефекти на уредот, како што се кратки споеви или истекување, со што се намалува приносот на производот. Затоа, бројот на честички обично се мери со броење на честичките по единица површина, како што е бројот на честички поголеми од 0,3μm. Строгата контрола на бројот на честички за време на производството на нафора е суштинска мерка за обезбедување на квалитетот на производот. Се користат напредни технологии за чистење и чиста производна средина за да се минимизира контаминацијата со честички на површината на обландата.

Поврзано производство

Еднокристален силиконски нафора Si супстрат тип N/P Изборен силиконски карбид

FZ CZ Si нафора на залиха 12 инчен силиконски нафора Prime or Test