Ostya gyártás

A technológia fejlődésével a kereslet aostyáktovább emelkedik. Jelenleg a hazai piacon a szilíciumlapkák fő mérete 100 mm, 150 mm és 200 mm. A szilícium átmérőjének növeléseostyákcsökkentheti az egyes chipek gyártási költségét, ami a 300 mm-es szilíciumlapkák iránti növekvő kereslethez vezet. A nagyobb átmérők azonban szigorúbb követelményeket támasztanak az olyan kulcsfontosságú paraméterekkel szemben, mint az ostya felületének síksága, a nyomokban lévő szennyeződések ellenőrzése, a belső hibák és az oxigéntartalom. Következésképpen az ostyagyártás a chipgyártás kutatásának elsődleges fókuszává vált.

Mielőtt belemerülnénk az ostyagyártásba, elengedhetetlen megérteni a mögöttes kristályszerkezetet.

Az anyagok belső atomi szerveződésének különbsége döntő tényező az anyagok megkülönböztetésében. A kristályos anyagok, például a szilícium és a germánium atomjai rögzített periodikus szerkezetben vannak elrendezve, míg a nem kristályos anyagokban, például a műanyagokban ez a rendezett elrendezés hiányzik. A szilícium egyedülálló szerkezete, kedvező kémiai tulajdonságai, természetes bősége és egyéb előnyei miatt az ostyák elsődleges anyagává vált.

A kristályos anyagok két atomi szerveződési szinttel rendelkeznek. Az első szint az egyes atomok szerkezete, amely egységcellát alkot, amely időszakosan ismétlődik az egész kristályban. A második szint ezen egységcellák általános elrendezésére vonatkozik, amelyet rácsszerkezetként ismernek, ahol az atomok meghatározott pozíciókat foglalnak el a rácson belül. Az egységcellában lévő atomok száma, egymáshoz viszonyított helyzete és a köztük lévő kötési energia meghatározza az anyag különböző tulajdonságait. A szilícium kristályszerkezetet a gyémánt szerkezetek közé sorolják, amelyek két, az átló mentén az átló hosszának egynegyedével eltolt, felületközpontú köbös rácsból állnak.

A kristályok periodicitása és szimmetriája egyszerűbb módszert tesz szükségessé az atomok helyzetének leírására, nem pedig egy univerzális háromdimenziós derékszögű koordináta-rendszert. Hogy jobban leírjuk a kristály atomeloszlását a rács periodicitása alapján, három vezérelv szerint választunk ki egy egységcellát. Ez az egységcella hatékonyan tükrözi a kristály periodicitását és szimmetriáját, és a legkisebb ismétlődő egységként szolgál. Miután meghatároztuk az egységcellán belüli atomi koordinátákat, könnyen következtethetünk a részecskék relatív helyzetére az egész kristályban. Az egységcella három élvektorán alapuló koordinátarendszer felállításával jelentősen leegyszerűsíthetjük a kristályszerkezet leírásának folyamatát.

A kristálysíkot úgy határozzuk meg, mint egy sík felületet, amelyet atomok, ionok vagy molekulák elrendeződése alakít ki egy kristályon belül. Ezzel szemben a kristályirány ezen atomi elrendezések meghatározott orientációjára utal.

A kristálysíkok ábrázolása Miller indexekkel történik. Általában a zárójelek () a kristálysíkokat jelölik, a szögletes zárójelek [] a kristályirányokat, a szögzárójelek <> a kristályirány-családokat, a göndör zárójelek pedig a kristálysíkok családjait jelölik. A félvezetőgyártásban a szilíciumlapkákhoz leggyakrabban használt kristálysíkok a (100), (110) és (111). Minden kristálysík egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, így különböző gyártási folyamatokhoz alkalmas.

Például a (100) kristálysíkokat túlnyomórészt a MOS eszközök gyártásában használják, kedvező felületi tulajdonságaik miatt, amelyek megkönnyítik a küszöbfeszültség szabályozását. Ezenkívül a (100) kristálysíkkal rendelkező ostyák könnyebben kezelhetők a feldolgozás során, és viszonylag lapos felületük van, így ideálisak nagyméretű integrált áramkörök előállításához. Ezzel szemben a (111) kristálysíkokat, amelyek nagyobb atomsűrűséggel és alacsonyabb növekedési költséggel rendelkeznek, gyakran használják bipoláris eszközökben. Ezeket a síkokat úgy érhetjük el, hogy a növekedési folyamat során gondosan kezeljük a kristályirányt a magkristály megfelelő irányának kiválasztásával.

A (100) kristálysík párhuzamos az Y-Z tengellyel, és abban a pontban metszi az X-tengelyt, ahol az egységérték 1. A (110) kristálysík az X és az Y tengelyt is metszi, míg a (111) kristálysík metszi mindhárom tengely: X, Y és Z.

Szerkezeti szempontból a (100) kristálysík négyzet alakú, míg a (111) kristálysík háromszög alakot vesz fel. A különböző kristálysíkok szerkezetének eltérései miatt az ostya törésének módja is eltérő. A <100> mentén orientált ostyák hajlamosak négyzet alakúra törni, vagy derékszögű (90°-os) töréseket okozni, míg a <111> mentén orientált ostyák háromszög alakú töredékekre törnek.

Tekintettel a kristályok belső szerkezetéhez kapcsolódó egyedi kémiai, elektromos és fizikai tulajdonságokra, az ostya specifikus kristályorientációja jelentősen befolyásolja annak általános teljesítményét. Következésképpen kulcsfontosságú a kristály orientáció szigorú ellenőrzése az előkészítési folyamat során.

A Semicorex kiváló minőséget kínálfélvezető lapkák. Ha kérdése van, vagy további részletekre van szüksége, kérjük, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk.

Telefonszám: +86-13567891907

E-mail: sales@semicorex.com