Хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн эрчимтэй хөгжлийн үйл явцад өнгөлсөн дан талстцахиурын вафличухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь янз бүрийн микроэлектроник төхөөрөмж үйлдвэрлэх үндсэн материал болж үйлчилдэг. Нарийн төвөгтэй, нарийн интеграл хэлхээнээс эхлээд өндөр хурдны микропроцессор болон олон үйлдэлт мэдрэгч, өнгөлсөн дан талст хүртэлцахиурын вафлизайлшгүй шаардлагатай. Тэдний гүйцэтгэл болон техникийн үзүүлэлтүүдийн ялгаа нь эцсийн бүтээгдэхүүний чанар, гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Өнгөлсөн дан талст цахиурын вафлийн нийтлэг үзүүлэлт болон параметрүүдийг доор харуулав.

Диаметр: Хагас дамжуулагч дан талст цахиурын вафлины хэмжээг тэдгээрийн диаметрээр хэмждэг бөгөөд тэдгээр нь янз бүрийн үзүүлэлттэй байдаг. Нийтлэг диаметрүүдэд 2 инч (50.8 мм), 3 инч (76.2 мм), 4 инч (100 мм), 5 инч (125 мм), 6 инч (150 мм), 8 инч (200 мм), 12 инч (300 мм), болон 18 инч (450 мм) орно. Төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн хэрэгцээ болон процессын шаардлагад өөр өөр диаметрүүд тохиромжтой. Жишээлбэл, жижиг диаметртэй вафлигуудыг тусгай, жижиг эзэлхүүнтэй микроэлектроник төхөөрөмжүүдэд түгээмэл ашигладаг бол том диаметртэй вафли нь том хэмжээний интеграл хэлхээний үйлдвэрлэлд үйлдвэрлэлийн үр ашиг, өртгийн давуу талыг илүү өндөр харуулдаг. Гадаргуугийн шаардлагыг нэг талдаа өнгөлсөн (SSP) болон хоёр талдаа өнгөлсөн (DSP) гэж ангилдаг. Нэг талдаа өнгөлсөн вафлигуудыг тодорхой мэдрэгч гэх мэт нэг талдаа өндөр тэгш байдал шаарддаг төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Хоёр талдаа өнгөлсөн вафлигуудыг интеграл хэлхээ болон хоёр гадаргуу дээр өндөр нарийвчлал шаарддаг бусад бүтээгдэхүүнд түгээмэл ашигладаг. Гадаргуугийн шаардлага (Өнгөлгөө): Нэг талдаа өнгөлсөн SSP / Хоёр талдаа өнгөлсөн DSP.

Төрөл/Нийлмэл: (1) N хэлбэрийн хагас дамжуулагч: Тодорхой хольцын атомуудыг дотоод хагас дамжуулагчид оруулахад тэдгээрийн дамжуулах чанарыг өөрчилдөг. Жишээлбэл, азот (N), фосфор (P), хүнцэл (As), эсвэл сурьма (Sb) зэрэг таван валенттай элементүүдийг нэмэхэд тэдгээрийн валенттай электронууд нь эргэн тойрон дахь цахиурын атомуудын валенттай электронуудтай ковалент холбоо үүсгэдэг бөгөөд ковалент холбоогоор холбогдоогүй нэмэлт электрон үлддэг. Энэ нь нүхний концентрациас их электроны концентрацийг үүсгэж, электрон хэлбэрийн хагас дамжуулагч гэгддэг N хэлбэрийн хагас дамжуулагч үүсгэдэг. N хэлбэрийн хагас дамжуулагчид нь тодорхой цахилгаан төхөөрөмжүүд гэх мэт гол цэнэг зөөгч болгон электрон шаарддаг төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. (2) P хэлбэрийн хагас дамжуулагч: Бор (B), галлий (Ga), эсвэл индий (In) зэрэг гурван валенттай хольцын элементүүдийг цахиурын хагас дамжуулагчид оруулахад хольцын атомуудын валенттай электронууд нь эргэн тойрон дахь цахиурын атомуудтай ковалент холбоо үүсгэдэг боловч тэдгээр нь дор хаяж нэг валенттай электронгүй бөгөөд бүрэн ковалент холбоо үүсгэж чадахгүй. Энэ нь электроны концентрациас их нүхний концентрацид хүргэж, нүхний төрлийн хагас дамжуулагч гэгддэг P хэлбэрийн хагас дамжуулагч үүсгэдэг. P хэлбэрийн хагас дамжуулагчид нь диод болон зарим транзистор зэрэг гол цэнэг зөөгч нүхнүүд болдог төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.

Эсэргүүцэл: Эсэргүүцэл нь өнгөлсөн дан талст цахиурын вафлины цахилгаан дамжуулах чанарыг хэмждэг гол физик хэмжигдэхүүн юм. Үүний утга нь материалын цахилгаан дамжуулах чадварыг тусгадаг. Эсэргүүцэл бага байх тусам цахиурын вафлины цахилгаан дамжуулах чанар сайн; эсрэгээрээ, эсэргүүцэл өндөр байх тусам цахилгаан дамжуулах чанар муу байдаг. Цахиурын вафлины эсэргүүцэл нь тэдгээрийн материалын шинж чанараар тодорхойлогддог бөгөөд температур нь мөн мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. Ерөнхийдөө цахиурын вафлины эсэргүүцэл нь температуртай хамт нэмэгддэг. Практик хэрэглээнд янз бүрийн микроэлектроник төхөөрөмжүүд цахиурын вафлины эсэргүүцлийн өөр өөр шаардлага тавьдаг. Жишээлбэл, нэгдсэн хэлхээний үйлдвэрлэлд ашигладаг вафли нь төхөөрөмжийн тогтвортой, найдвартай ажиллагааг хангахын тулд эсэргүүцлийн нарийн хяналт шаарддаг.

Чиглэл: Ваферын талстын чиглэл нь цахиурын торны талстын чиглэлийг илэрхийлдэг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн (100), (110), (111) гэх мэт Миллерийн индексүүдээр тодорхойлдог. Өөр өөр талстын чиглэлүүд нь шугамын нягтрал гэх мэт өөр өөр физик шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь чиглэлээс хамааран өөр өөр байдаг. Энэ ялгаа нь дараагийн боловсруулалтын үе шатууд дахь ваферын гүйцэтгэл болон микроэлектрон төхөөрөмжийн эцсийн гүйцэтгэлд нөлөөлж болно. Үйлдвэрлэлийн процесст төхөөрөмжийн өөр өөр шаардлагад тохирсон чиглэлтэй цахиурын вафер сонгох нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг оновчтой болгож, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлж, бүтээгдэхүүний чанарыг сайжруулж чадна.

Хавтгай/Ховил: Цахиурын хавтангийн тойрог дээрх хавтгай ирмэг (Хавтгай) эсвэл V хэлбэрийн ховил (Ховил) нь талстын чиглэлийг тохируулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хавтанг үйлдвэрлэх, боловсруулахад чухал тодорхойлогч юм. Өөр өөр диаметртэй хавтангууд нь Хавтгай эсвэл Ховилын уртын өөр өөр стандартад нийцдэг. Зэрэгцүүлэлтийн ирмэгийг анхдагч хавтгай ба хоёрдогч хавтгай гэж ангилдаг. Анхдагч хавтгайг голчлон хавтангийн үндсэн талстын чиглэл болон боловсруулалтын лавлагааг тодорхойлоход ашигладаг бол хоёрдогч хавтгай нь нарийн тохируулах, боловсруулахад тусалдаг бөгөөд үйлдвэрлэлийн шугамын туршид хавтангийн нарийвчлалтай ажиллагаа, тогтвортой байдлыг хангадаг.

Зузаан: Ваферын зузааныг ихэвчлэн микрометрээр (μм) тодорхойлдог бөгөөд нийтлэг зузаан нь 100μм-ээс 1000μм хооронд хэлбэлздэг. Өөр өөр зузаантай ваферууд нь янз бүрийн төрлийн микроэлектрон төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой. Илүү нимгэн ваферуудыг (жишээ нь, 100μм – 300μм) ихэвчлэн зузааныг хатуу хянах шаардлагатай чип үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь чипийн хэмжээ, жинг багасгаж, интеграцийн нягтралыг нэмэгдүүлдэг. Илүү зузаан ваферуудыг (жишээ нь, 500μм – 1000μм) ашиглалтын явцад тогтвортой байдлыг хангахын тулд цахилгаан хагас дамжуулагч төхөөрөмж гэх мэт механик бат бөх чанар өндөр шаарддаг төхөөрөмжүүдэд өргөн ашигладаг.

Гадаргуугийн барзгар байдал: Гадаргуугийн барзгар байдал нь вафлийн чанарыг үнэлэх гол үзүүлэлтүүдийн нэг бөгөөд энэ нь вафли болон дараа нь хуримтлагдсан нимгэн хальсан материалын хоорондох наалдац, түүнчлэн төхөөрөмжийн цахилгаан гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Үүнийг ихэвчлэн дундаж квадрат (RMS) барзгар байдал (нм-ээр) гэж илэрхийлдэг. Гадаргуугийн барзгар байдал бага байх нь вафлийн гадаргуу илүү жигд болдог гэсэн үг бөгөөд энэ нь электрон тархалт зэрэг үзэгдлийг бууруулж, төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг сайжруулдаг. Дэвшилтэт хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн процесст гадаргуугийн барзгар байдлын шаардлага улам бүр чангарч байна, ялангуяа гадаргуугийн барзгар байдлыг хэдхэн нанометр эсвэл түүнээс доош хянах шаардлагатай өндөр зэрэглэлийн интеграл хэлхээний үйлдвэрлэлд.

Нийт зузааны хэлбэлзэл (TTV): Нийт зузааны хэлбэлзэл гэдэг нь вафлийн гадаргуу дээрх олон цэг дээр хэмжсэн хамгийн их ба хамгийн бага зузааны зөрүүг хэлдэг бөгөөд ихэвчлэн μм-ээр илэрхийлэгддэг. Өндөр TTV нь фотолитографи, сийлбэр зэрэг процессуудад хазайлт үүсгэж, төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийн тогтвортой байдал, гарцад нөлөөлж болзошгүй. Тиймээс вафлийн үйлдвэрлэлийн явцад TTV-г хянах нь бүтээгдэхүүний чанарыг хангах гол алхам юм. Өндөр нарийвчлалтай микроэлектроник төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлийн хувьд TTV нь ихэвчлэн хэдэн микрометр дотор байх шаардлагатай.

Нум: Нум гэдэг нь вафлийн гадаргуу болон хамгийн тохиромжтой хавтгай хавтгайн хоорондох хазайлтыг хэлдэг бөгөөд ихэвчлэн мкм-ээр хэмжигддэг. Хэт их нумтай вафли нь дараагийн боловсруулалтын явцад эвдэрч эсвэл жигд бус стресст орж, үйлдвэрлэлийн үр ашиг болон бүтээгдэхүүний чанарт нөлөөлж болзошгүй. Ялангуяа фотолитографи гэх мэт өндөр тэгш байдал шаарддаг процессуудад фотолитографийн хэв маягийн нарийвчлал, тогтвортой байдлыг хангахын тулд нумыг тодорхой хүрээнд хянах ёстой.

Гажуудал: Гажуудал нь ваферын гадаргуу болон хамгийн тохиромжтой бөмбөрцөг хэлбэрийн хоорондох хазайлтыг илэрхийлдэг бөгөөд үүнийг мөн мкм-ээр хэмждэг. Нумтай адил гажуудал нь ваферын хавтгай байдлын чухал үзүүлэлт юм. Хэт их гажуудал нь зөвхөн боловсруулах тоног төхөөрөмжид ваферын байршлын нарийвчлалд нөлөөлөхөөс гадна чип савлах явцад чип болон савлах материалын хоорондын холбоо муу байх зэрэг асуудал үүсгэж болзошгүй бөгөөд энэ нь эргээд төхөөрөмжийн найдвартай байдалд нөлөөлдөг. Өндөр зэрэглэлийн хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлд дэвшилтэт чип үйлдвэрлэл, савлах үйл явцын шаардлагыг хангахын тулд гажуудлын шаардлага улам чанга болж байна.

Ирмэгийн профайл: Ваферийн ирмэгийн профайл нь дараагийн боловсруулалт болон боловсруулалтын хувьд чухал ач холбогдолтой. Үүнийг ихэвчлэн Ирмэгийн Хасах Бүс (EEZ)-ээр тодорхойлдог бөгөөд энэ нь боловсруулалт хийхийг зөвшөөрдөггүй ваферийн ирмэгээс зайг тодорхойлдог. Зөв боловсруулсан ирмэгийн профайл болон нарийн EEZ хяналт нь боловсруулалтын явцад ирмэгийн согог, стрессийн концентраци болон бусад асуудлаас зайлсхийхэд тусалдаг бөгөөд ваферийн нийт чанар, гарцыг сайжруулдаг. Зарим дэвшилтэт үйлдвэрлэлийн процесст ирмэгийн профайлын нарийвчлал нь микроноос бага түвшинд байх шаардлагатай.

Бөөмийн тоо: Ваферын гадаргуу дээрх бөөмсийн тоо, хэмжээний тархалт нь микроэлектроник төхөөрөмжийн гүйцэтгэлд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг. Хэт их буюу том бөөмс нь богино холболт эсвэл гоожих зэрэг төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэж, бүтээгдэхүүний гарцыг бууруулдаг. Тиймээс бөөмсийн тоог ихэвчлэн нэгж талбай дахь бөөмсийг тоолох замаар хэмждэг, тухайлбал 0.3μм-ээс том бөөмсийн тоо. Вафер үйлдвэрлэх явцад бөөмсийн тоог хатуу хянах нь бүтээгдэхүүний чанарыг хангах чухал хэмжүүр юм. Ваферын гадаргуу дээрх бөөмсийн бохирдлыг багасгахын тулд дэвшилтэт цэвэрлэгээний технологи, цэвэр үйлдвэрлэлийн орчинг ашигладаг.

Холбоотой үйлдвэрлэл

Ганц талст цахиурын вафли Si субстратын төрөл N/P Нэмэлт цахиурын карбидын вафли

FZ CZ Si вафли нь 12 инчийн цахиурын вафли Prime эсвэл Test-д бэлэн байна