Yn it bloeiende ûntwikkelingsproses fan 'e healgeleideryndustry, gepolijst ienkristalsilisiumwafersspylje in krúsjale rol. Se tsjinje as it fûnemintele materiaal foar de produksje fan ferskate mikro-elektronyske apparaten. Fan komplekse en presys yntegreare circuits oant hege-snelheid mikroprosessors en multifunksjonele sensoren, gepolijste ienkristallensilisiumwafersbinne essensjeel. De ferskillen yn har prestaasjes en spesifikaasjes hawwe direkt ynfloed op de kwaliteit en prestaasjes fan 'e einprodukten. Hjirûnder binne de mienskiplike spesifikaasjes en parameters fan gepoleerde ienkristalle silisiumwafers:

Diameter: De grutte fan healgeleider single crystal siliciumwafers wurdt metten oan 'e hân fan harren diameter, en se komme yn in ferskaat oan spesifikaasjes. Gewoane diameters omfetsje 2 inch (50.8mm), 3 inch (76.2mm), 4 inch (100mm), 5 inch (125mm), 6 inch (150mm), 8 inch (200mm), 12 inch (300mm), en 18 inch (450mm). Ferskillende diameters binne geskikt foar ferskate produksjebehoeften en proseseasken. Bygelyks, wafers mei in lytsere diameter wurde faak brûkt foar spesjale, lytse mikro-elektronyske apparaten, wylst wafers mei in gruttere diameter in hegere produksjeeffisjinsje en kostenfoardielen sjen litte by it meitsjen fan grutskalige yntegreare sirkwy's. Oerflakeasken wurde kategorisearre as single-side polished (SSP) en double-side polished (DSP). Single-side polished wafers wurde brûkt foar apparaten dy't in hege flakheid oan ien kant fereaskje, lykas bepaalde sensoren. Dûbel-side polished wafers wurde faak brûkt foar yntegreare sirkwy's en oare produkten dy't hege presyzje oan beide oerflakken fereaskje. Oerflak easken (ôfwerking): Iensidige gepolijste SSP / Dûbelsidige gepolijste DSP.

Type/Dopant: (1) N-type healgelieder: As bepaalde ûnreinheidsatomen yn 'e yntrinsike healgelieder ynfierd wurde, feroarje se de geliedingsfermogen. Bygelyks, as fiifvalente eleminten lykas stikstof (N), fosfor (P), arseen (As) of antimoon (Sb) tafoege wurde, foarmje har valenselektronen kovalente bannen mei de valenselektronen fan 'e omlizzende silisiumatomen, wêrtroch't in ekstra elektron oerbliuwt dat net bûn is troch in kovalente bân. Dit resulteart yn in elektronkonsintraasje dy't grutter is as de gatkonsintraasje, wêrtroch't in N-type healgelieder ûntstiet, ek wol bekend as in elektrontype healgelieder. N-type healgelieders binne krúsjaal by it meitsjen fan apparaten dy't elektroanen nedich binne as de wichtichste ladingsdragers, lykas bepaalde stroomfoarsjenningsapparaten. (2) P-type healgelieder: As trijevalente ûnreinheidseleminten lykas boor (B), gallium (Ga) of indium (In) yn 'e silisiumhealgelieder ynfierd wurde, foarmje de valenselektronen fan 'e ûnreinheidsatomen kovalente bannen mei de omlizzende silisiumatomen, mar se misse teminsten ien valenselektron en kinne gjin folsleine kovalente bân foarmje. Dit liedt ta in gatkonsintraasje dy't grutter is as de elektronkonsintraasje, wêrtroch't in P-type healgelieder ûntstiet, ek wol bekend as in gattype healgelieder. P-type healgelieders spylje in wichtige rol by it meitsjen fan apparaten wêrby't gatten tsjinje as de wichtichste ladingsdragers, lykas diodes en bepaalde transistors.

Wjerstân: Wjerstân is in wichtige fysike kwantiteit dy't de elektryske geleidingsfermogen fan gepoleerde ienkristallen silisiumwafers mjit. De wearde dêrfan reflektearret de geleidingsprestaasjes fan it materiaal. Hoe leger de wjerstân, hoe better de geleidingsfermogen fan 'e silisiumwafer; oarsom, hoe heger de wjerstân, hoe minder de geleidingsfermogen. De wjerstân fan silisiumwafers wurdt bepaald troch har ynherinte materiaaleigenskippen, en temperatuer hat ek in wichtige ynfloed. Yn 't algemien nimt de wjerstân fan silisiumwafers ta mei de temperatuer. Yn praktyske tapassingen hawwe ferskate mikro-elektronyske apparaten ferskillende easken foar wjerstân foar silisiumwafers. Bygelyks, wafers dy't brûkt wurde yn 'e produksje fan yntegreare sirkwy's hawwe krekte kontrôle fan 'e wjerstân nedich om stabile en betroubere apparaatprestaasjes te garandearjen.

Oriïntaasje: De kristaloriïntaasje fan 'e wafer fertsjintwurdiget de kristallografyske rjochting fan it silisiumrooster, typysk oantsjutte troch Miller-yndeksen lykas (100), (110), (111), ensfh. Ferskillende kristaloriïntaasjes hawwe ferskillende fysike eigenskippen, lykas linedichtheid, dy't ferskilt op basis fan 'e oriïntaasje. Dit ferskil kin ynfloed hawwe op 'e prestaasjes fan' e wafer yn folgjende ferwurkingsstappen en de definitive prestaasjes fan mikro-elektronyske apparaten. Yn it produksjeproses kin it selektearjen fan in silisiumwafer mei de juste oriïntaasje foar ferskate apparaateasken de prestaasjes fan it apparaat optimalisearje, de produksjeeffisjinsje ferbetterje en de produktkwaliteit ferbetterje.

Plat/Notch: De platte râne (Flat) of V-notch (Notch) oan 'e omtrek fan 'e silisiumwafer spilet in krityske rol yn 'e kristaloriïntaasje-ôfstimming en is in wichtige identifikaasje by de produksje en ferwurking fan 'e wafer. Wafers fan ferskillende diameters komme oerien mei ferskillende noarmen foar de lingte fan 'e Platte of Notch. De ôfstimmingsrânen wurde yndield yn primêr plat en sekundêr plat. De primêre platte wurdt benammen brûkt om de basis kristaloriïntaasje en ferwurkingsreferinsje fan 'e wafer te bepalen, wylst de sekundêre platte fierder helpt by presys ôfstimming en ferwurking, wêrtroch't krekte wurking en konsistinsje fan 'e wafer yn 'e heule produksjeline garandearre wurdt.

Dikte: De dikte fan in wafer wurdt typysk oanjûn yn mikrometers (μm), mei gewoane diktes tusken 100μm en 1000μm. Wafers fan ferskillende diktes binne geskikt foar ferskate soarten mikro-elektronyske apparaten. Tinnere wafers (bygelyks 100μm - 300μm) wurde faak brûkt foar chipproduksje dy't strange diktekontrôle fereasket, wêrtroch't de grutte en it gewicht fan 'e chip wurde fermindere en de yntegraasjetichtens wurdt ferhege. Dikkere wafers (bygelyks 500μm - 1000μm) wurde in soad brûkt yn apparaten dy't in hegere meganyske sterkte fereaskje, lykas krêft-healgelieders, om stabiliteit tidens operaasje te garandearjen.

Oerflakreuwheid: Oerflakreuwheid is ien fan 'e wichtichste parameters foar it evaluearjen fan waferkwaliteit, om't it direkt ynfloed hat op 'e adhesion tusken de wafer en de neifolgjende ôfsette tinne filmmaterialen, lykas de elektryske prestaasjes fan it apparaat. It wurdt meastentiids útdrukt as de root mean square (RMS) ruwheid (yn nm). Legere oerflakruwheid betsjut dat it waferoerflak glêder is, wat helpt om ferskynsels lykas elektronfersprieding te ferminderjen en de prestaasjes en betrouberens fan it apparaat ferbetteret. Yn avansearre healgeleiderproduksjeprosessen wurde easken foar oerflakruwheid hieltyd stranger, foaral foar high-end yntegreare circuitproduksje, wêr't oerflakruwheid kontroleare wurde moat ta in pear nanometer of sels leger.

Totale diktefariaasje (TTV): Totale diktefariaasje ferwiist nei it ferskil tusken de maksimale en minimale dikten dy't op meardere punten op it waferoerflak metten wurde, typysk útdrukt yn μm. In hege TTV kin liede ta ôfwikingen yn prosessen lykas fotolitografy en etsen, wat ynfloed hat op de prestaasjes, konsistinsje en opbringst fan apparaten. Dêrom is it kontrolearjen fan TTV tidens waferproduksje in wichtige stap yn it garandearjen fan produktkwaliteit. Foar produksje fan mikro-elektronyske apparaten mei hege presyzje moat TTV typysk binnen in pear mikrometer wêze.

Bôge: Bôge ferwiist nei de ôfwiking tusken it waferoerflak en it ideale platte flak, typysk metten yn μm. Wafers mei tefolle bûging kinne brekke of ûngelikense spanning ûnderfine by de folgjende ferwurking, wat ynfloed hat op de produksje-effisjinsje en produktkwaliteit. Benammen yn prosessen dy't in hege flakheid fereaskje, lykas fotolitografy, moat bûging binnen in spesifyk berik kontroleare wurde om de krektens en konsistinsje fan it fotolitografyske patroan te garandearjen.

Skering: Skering jout de ôfwiking oan tusken it waferoerflak en de ideale sferyske foarm, ek metten yn μm. Lykas bûging is skering in wichtige yndikator fan waferflakheid. Oermjittige skering beynfloedet net allinich de pleatsingsnauwkeurigens fan 'e wafer yn ferwurkingsapparatuer, mar kin ek problemen feroarsaakje tidens it chipferpakkingsproses, lykas minne ferbining tusken de chip en it ferpakkingsmateriaal, wat op syn beurt de betrouberens fan it apparaat beynfloedet. Yn 'e produksje fan hege-ein healgeleiders wurde de easken foar skering stranger om te foldwaan oan' e easken fan avansearre chipproduksje- en ferpakkingsprosessen.

Râneprofyl: It râneprofyl fan in wafer is kritysk foar de neifolgjende ferwurking en ôfhanneling. It wurdt typysk oantsjutte troch de Edge Exclusion Zone (EEZ), dy't de ôfstân fan 'e waferrâne definiearret dêr't gjin ferwurking tastien is. In goed ûntworpen râneprofyl en krekte EEZ-kontrôle helpe rânedefekten, spanningskonsintraasjes en oare problemen tidens de ferwurking te foarkommen, wêrtroch't de algemiene waferkwaliteit en opbringst ferbettere wurde. Yn guon avansearre produksjeprosessen is de presyzje fan it râneprofyl fereaske op submikronnivo.

Dieltsjetelling: It oantal en de grutteferdieling fan dieltsjes op it waferoerflak hawwe in wichtige ynfloed op de prestaasjes fan mikro-elektronyske apparaten. Tefolle of grutte dieltsjes kinne liede ta apparaatfalen, lykas koartslutingen of lekkage, wêrtroch't de produktopbringst ferminderet. Dêrom wurdt it dieltsjetelling meastentiids metten troch de dieltsjes per ienheidsoppervlakte te tellen, lykas it oantal dieltsjes grutter as 0,3 μm. Strikte kontrôle fan it dieltsjetelling tidens de waferproduksje is in essensjele maatregel om produktkwaliteit te garandearjen. Avansearre skjinmeitstechnologyen en in skjinne produksjeomjouwing wurde brûkt om dieltsjefersmoarging op it waferoerflak te minimalisearjen.

Relatearre produksje

Ienkristal silisiumwafer Si-substraattype N/P opsjoneel silisiumkarbidwafer

FZ CZ Si-wafer op foarried 12 inch Silisiumwafer Prime of Test