I wafer di silicio sono i vettori della maggior parte delle patatine. Tuttavia, un pezzo di wafer di silicio nasconde molti dettagli sconosciuti, come ad esempio: quali sono gli orientamenti cristallini dei wafer di silicio? Quanti bordi di posizionamento ci sono? Come viene posizionato il bordo di posizionamento? Qual è la differenza tra il bordo di posizionamento e la scanalatura di posizionamento? E così via. Spiegiamolo in dettaglio oggi.
Qual è il bordo\/scanalatura di posizionamento?
La scanalatura di posizionamento (tacca) viene utilizzata per il posizionamento di wafer di silicio sopra gli 8 pollici (inclusivi) e il bordo di posizionamento (piatto) viene utilizzato per il posizionamento di wafer di silicio al di sotto di 8 pollici.
Il bordo di posizionamento del wafer di silicio è un lato corto del wafer di silicio e la scanalatura di posizionamento è una tacca semicircolare o a forma di V sul bordo.
Come vengono realizzate le scanalature\/bordi di posizionamento?
Dopo che il metodo CZ viene utilizzato per estrarre l'ingot, le due estremità devono essere tagliate, quindi la colonna di silicio viene radialmente macinata per ottenere un diametro adatto, e quindi una parte della colonna di silicio viene macinata per ottenere il bordo di posizionamento e, infine, la colonna di silicio viene tagliata in wafer di silicio uno per uno con una sega a filo o una macchina da taglio del circolo interno.
Relazione con orientamento cristallino e doping
In generale, solo il bordo di posizionamento ha la funzione di indicare l'orientamento del cristallo e il tipo di doping. L'orientamento del cristallo e il tipo di doping del wafer di silicio sono determinati in base alla posizione e al numero dei bordi di posizionamento. La scanalatura di posizionamento sarà nella parte inferiore del wafer di silicio e l'orientamento del cristallo e il tipo di doping non possono essere visti intuitivamente attraverso la scanalatura di posizionamento. Gli orientamenti cristallini comuni sono<100>, <110>, <111>e i tipi di doping sono di tipo N e di tipo P.
Il numero di bordi di posizionamento di un wafer di silicio è uno o due. Il tipo di wafer di silicio con un solo bordo di posizionamento è di tipo p<111>. Se il wafer di silicio ha due bordi di posizionamento, il bordo di posizionamento più lungo è il bordo di posizionamento principale e quello più corto è il bordo di posizionamento secondario. Il bordo di posizionamento principale è principalmente conveniente per l'allineamento del wafer di silicio nel processo di semiconduttore, mentre il bordo di posizionamento secondario indica l'orientamento del cristallo e il tipo di doping. Il bordo di posizionamento principale è nella parte inferiore del wafer di silicio, mentre la posizione del bordo di posizionamento secondario non è fissa e cambia con il cambiamento dell'orientamento del cristallo e il tipo di doping del wafer.
Generalmente, la lunghezza del bordo di posizionamento principale di un wafer 2- pollici è di 15,8 mm, la lunghezza del bordo di posizionamento principale di un wafer 4- pollici è di 32,5 mm e la lunghezza del bordo di posizionamento principale di un wafer 6- pollici è 57,5mm.
Quando l'angolo tra il bordo di posizionamento principale e il bordo di posizionamento secondario è di 45 gradi, il tipo di wafer di silicio è di tipo N<111>; Quando l'angolo tra il bordo di posizionamento principale e il bordo di posizionamento secondario è di 90 gradi, il tipo di wafer di silicio è di tipo P<100>; Quando l'angolo tra il bordo di posizionamento principale e il bordo di posizionamento secondario è di 180 gradi, il tipo di wafer di silicio è di tipo N<100>. Dal<110>L'orientamento cristallino non è un orientamento cristallino del wafer di silicio tradizionale, non esiste uno standard per rappresentarlo. IL<110>L'orientamento cristallino può essere rappresentato secondo gli standard del fornitore di wafer di silicio.
L'influenza dell'orientamento dei cristalli sulla tecnologia dei semiconduttori
Sul piano di cristallo (100), la disposizione degli atomi di silicio è tetragonale, mentre sul piano di cristallo (111), la disposizione degli atomi di silicio è esagonale. Poiché gli atomi di silicio sul piano di cristallo (111) sono più compatti, la loro reattività chimica è relativamente bassa, mentre il piano di cristallo (100) è l'opposto e ha una reattività chimica più elevata.
Pertanto, il silicio sul piano di cristallo (100) incide più velocemente del silicio sul piano di cristallo (111) e la velocità di ossidazione del piano di cristallo (111) è generalmente inferiore a quello del (100) piano di cristallo.
L'influenza della concentrazione di doping dei wafer di silicio sui processi di semiconduttore
Durante il processo di attacco, i droganti aumentano la conducibilità del silicio, rendendolo più suscettibile all'attacco elettrochimico. Diverse concentrazioni di doping comporteranno tassi di attacco diversi e il silicio altamente drogato di solito si accorge più velocemente.
Durante il processo di diffusione, la concentrazione di doping del wafer di silicio influenzerà anche la velocità di diffusione del drogante nel silicio. Il silicio altamente drogato farà diffondersi più a fondo il drogante.