Izdelava rezin

Z napredkom tehnologije se povečuje povpraševanje ponapolitankeše naprej narašča. Trenutno so glavne velikosti silicijevih rezin na domačem trgu 100 mm, 150 mm in 200 mm. Povečanje premera silicijanapolitankelahko zmanjšajo proizvodne stroške vsakega čipa, kar vodi do naraščajočega povpraševanja po 300 mm silicijevih rezinah. Vendar pa večji premeri nalagajo tudi strožje zahteve glede ključnih parametrov, kot so ravnost površine rezin, nadzor sledov nečistoč, notranje napake in vsebnost kisika. Posledično je proizvodnja rezin postala glavni fokus raziskav v proizvodnji čipov.

Preden se lotimo izdelave rezin, je bistveno razumeti osnovno kristalno strukturo.

Razlika v notranji atomski organizaciji materialov je odločilen dejavnik pri razlikovanju med njimi. Kristalni materiali, kot sta silicij in germanij, imajo atome razporejene v fiksno periodično strukturo, medtem ko nekristalni materiali, kot je plastika, nimajo te urejene razporeditve. Silicij se je zaradi svoje edinstvene strukture, ugodnih kemičnih lastnosti, naravnega številčnosti in drugih prednosti pojavil kot primarni material za rezine.

Kristalni materiali imajo dve ravni atomske organizacije. Prva raven je struktura posameznih atomov, ki tvorijo enoto celice, ki se periodično ponavlja v celotnem kristalu. Druga raven se nanaša na celotno razporeditev teh enotskih celic, znano kot mrežna struktura, kjer atomi zasedajo določene položaje znotraj mreže. Število atomov v enotski celici, njihov relativni položaj in vezavna energija med njimi določajo različne lastnosti materiala. Kristalna struktura silicija je kategorizirana kot diamantna struktura, sestavljena iz dveh nizov kubičnih mrež, osredotočenih na ploskev, zamaknjenih vzdolž diagonale za eno četrtino dolžine diagonale.

Značilnosti periodičnosti in simetrije v kristalih zahtevajo enostavnejšo metodo za opisovanje položajev atomov namesto uporabe univerzalnega tridimenzionalnega pravokotnega koordinatnega sistema. Za boljši opis atomske porazdelitve v kristalu na podlagi periodičnosti njegove rešetke izberemo enotsko celico v skladu s tremi vodilnimi načeli. Ta enotska celica učinkovito odraža periodičnost in simetrijo kristala in služi kot najmanjša ponavljajoča se enota. Ko so atomske koordinate znotraj enote celice določene, lahko zlahka sklepamo o relativnih položajih delcev v celotnem kristalu. Z vzpostavitvijo koordinatnega sistema, ki temelji na treh robnih vektorjih enotske celice, lahko bistveno poenostavimo proces opisa kristalne strukture.

Kristalna ravnina je opredeljena kot ravna površina, ki jo tvori razporeditev atomov, ionov ali molekul znotraj kristala. Nasprotno pa se kristalna smer nanaša na specifično orientacijo teh atomskih ureditev.

Kristalne ravnine so predstavljene z uporabo Millerjevih indeksov. Običajno oklepaji () označujejo kristalne ravnine, oglati oklepaji [] označujejo kristalne smeri, kotni oklepaji <> označujejo družine kristalnih smeri, zavit oklepaj {} pa predstavlja družine kristalnih ravnin. V proizvodnji polprevodnikov so najpogosteje uporabljene kristalne ravnine za silicijeve rezine (100), (110) in (111). Vsaka kristalna plošča ima edinstvene značilnosti, zaradi česar so primerne za različne proizvodne procese.

Na primer, (100) kristalne ravnine se pretežno uporabljajo pri izdelavi naprav MOS zaradi svojih ugodnih površinskih lastnosti, ki olajšajo nadzor nad mejno napetostjo. Poleg tega je z rezinami s (100) kristalnimi ravninami lažje rokovati med obdelavo in imajo razmeroma ravne površine, zaradi česar so idealne za proizvodnjo velikih integriranih vezij. V nasprotju s tem se (111) kristalne ravnine, ki imajo večjo atomsko gostoto in nižje stroške rasti, pogosto uporabljajo v bipolarnih napravah. Te ravnine je mogoče doseči s skrbnim upravljanjem smeri kristala med procesom rasti z izbiro ustrezne smeri zarodnega kristala.

Kristalna ravnina (100) je vzporedna z osjo Y-Z in seka os X na točki, kjer je vrednost enote 1. Kristalna ravnina (110) seka obe osi X in Y, medtem ko kristalna ravnina (111) seka vse tri osi: X, Y in Z.

S strukturnega vidika ima kristalna ravnina (100) kvadratno obliko, medtem ko ima kristalna ravnina (111) trikotno obliko. Zaradi razlik v strukturi med različnimi kristalnimi ravninami se razlikuje tudi način, na katerega se rezina zlomi. Rezine, usmerjene vzdolž <100>, se ponavadi zlomijo v kvadratne oblike ali ustvarijo prelome pod pravim kotom (90°), medtem ko se tiste, usmerjene vzdolž <111>, razbijejo na trikotne fragmente.

Glede na edinstvene kemijske, električne in fizikalne lastnosti, povezane z notranjo strukturo kristalov, specifična kristalna orientacija rezine pomembno vpliva na njeno splošno delovanje. Zato je ključnega pomena ohraniti strog nadzor nad orientacijo kristalov med postopkom priprave.

Semicorex ponuja visoko kakovostpolprevodniške rezine. Če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete dodatne podrobnosti, ne oklevajte in stopite v stik z nami.

Kontaktna telefonska številka +86-13567891907

E-pošta: sales@semicorex.com