Substrato del wafer di silicio

Substrato del wafer di silicio

I substrati di wafer di silicio sono una parte vitale della produzione di circuiti e dispositivi integrati a semiconduttore. Fondamentalmente, forniscono semplicemente una solida base - letteralmente un substrato - su cui i circuiti microelettronici possono essere costruiti attraverso complesse fasi di fotolitografia e fabbricazione.
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Descrizione
Parametri tecnici

Ningbo Sibranch Microelectronics Technology Co., Ltd.:Il tuo affidabile produttore di wafer di silicio da 300 mm!

 

 

Fondata nel 2006 da scienziati dei materiali e ingegneri a Ningbo, in Cina, Sibranch Microelectronics mira a fornire wafer e servizi per semiconduttori in tutto il mondo. I nostri prodotti principali includono wafer di silicio standard SSP (lato singolo lucido), DSP (lato doppio lucido), wafer di silicio di prova e wafer di silicio di prima qualità, wafer SOI (silicone su isolante) e wafer per rotoli di monete con diametro fino a 12 pollici, CZ/MCZ/FZ/NTD, quasi qualsiasi orientamento, fuori taglio, alta e bassa resistività, wafer ultra-piatti, ultra-sottili, spessi, ecc.

 

Servizio leader

Ci impegniamo a innovare costantemente i nostri prodotti per fornire ai clienti stranieri un gran numero di prodotti di alta-qualità per superare la soddisfazione del cliente. Possiamo anche fornire servizi personalizzati in base alle esigenze dei clienti quali dimensioni, colore, aspetto, ecc. Possiamo fornire il prezzo più favorevole e prodotti di alta-qualità.

 

Qualità garantita

Abbiamo continuato a ricercare e innovare per soddisfare le esigenze dei diversi clienti. Allo stesso tempo, aderiamo sempre a un rigoroso controllo di qualità per garantire che la qualità di ogni prodotto soddisfi gli standard internazionali.

 

Paesi di vendita ampi

Ci concentriamo sulle vendite nei mercati esteri. I nostri prodotti vengono esportati in Europa, America, Sud-Est asiatico, Medio Oriente e altre regioni e sono ben accolti dai clienti di tutto il mondo.

 

Vari tipi di prodotti

La nostra azienda offre servizi personalizzati di lavorazione dei wafer di silicio su misura per soddisfare le esigenze specifiche dei nostri clienti. Questi includono Si Wafer BackGrinding, Dicing, DownSizing, Edge Grinding e MEMS, tra gli altri. Ci impegniamo a fornire soluzioni su misura che superino le aspettative e garantiscano la soddisfazione del cliente.

 

Tipi di prodotto

 

Wafer di silicio CZ

I wafer di silicio CZ vengono tagliati da lingotti di silicio monocristallino estratti utilizzando il metodo di crescita Czochralski CZ, che è ampiamente utilizzato nell'industria elettronica per far crescere cristalli di silicio da grandi lingotti di silicio cilindrici utilizzati per produrre dispositivi a semiconduttore. In questo processo, un seme di silicio cristallino allungato con una tolleranza di orientamento precisa viene introdotto in una vasca di silicio fuso con temperatura controllata con precisione. Il cristallo seme viene lentamente tirato verso l'alto dalla massa fusa a una velocità strettamente controllata e la solidificazione cristallina degli atomi della fase liquida avviene all'interfaccia. Durante questo processo di estrazione, il cristallo seme e il crogiolo ruotano in direzioni opposte, formando un grande silicio monocristallino con una struttura cristallina perfetta del seme.

Wafer di ossido di silicio

Il wafer di ossido di silicio è un materiale avanzato ed essenziale utilizzato in vari settori e applicazioni high-tecnologici. È una sostanza cristallina di elevata-purezza prodotta dalla lavorazione di materiali di silicio di alta-qualità, che lo rendono un substrato ideale per molti tipi diversi di applicazioni elettroniche e fotoniche.

Wafer fittizio (rotolo di monete)

I wafer fittizi (chiamati anche wafer di test) sono wafer utilizzati principalmente per esperimenti e test e sono diversi dai wafer generali per il prodotto. Di conseguenza, i wafer rigenerati vengono utilizzati principalmente come wafer fittizi (wafer di prova).

Wafer di silicio rivestito in oro

I wafer di silicio-rivestiti in oro e i chip di silicio-rivestiti in oro sono ampiamente utilizzati come substrati per la caratterizzazione analitica dei materiali. Ad esempio, i materiali depositati su wafer rivestiti in oro- possono essere analizzati tramite ellissometria, spettroscopia Raman o spettroscopia a infrarossi (IR) grazie all'elevata-riflettività e alle proprietà ottiche favorevoli dell'oro.

Wafer epitassiale di silicio

I wafer epitassiali di silicio sono altamente versatili e possono essere prodotti in una gamma di dimensioni e spessori per soddisfare le diverse esigenze del settore. Sono inoltre utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui circuiti integrati, microprocessori, sensori, elettronica di potenza e fotovoltaico.

Ossido Termico Asciutto E Bagnato

Prodotto utilizzando la tecnologia più recente ed è progettato per offrire affidabilità e coerenza senza pari nelle prestazioni. Thermal Oxide Dry and Wet è uno strumento essenziale per i produttori di semiconduttori di tutto il mondo poiché fornisce un modo efficiente per produrre wafer di alta-qualità che soddisfano tutti i severi requisiti del settore.

Wafer di silicio da 300 mm

Questo wafer ha un diametro di 300 millimetri, che lo rende più grande delle dimensioni dei wafer tradizionali. Queste dimensioni maggiori lo rendono più conveniente-ed efficiente, consentendo una maggiore produzione senza sacrificare la qualità.

Wafer di silicio da 100 mm

Il wafer di silicio da 100 mm è un prodotto di alta-qualità ampiamente utilizzato nei settori dell'elettronica e dei semiconduttori. Questo wafer è progettato per fornire prestazioni, precisione e affidabilità ottimali, essenziali nella produzione di dispositivi a semiconduttore.

Wafer di silicio da 200 mm

Il wafer di silicio da 200 mm è anche versatile nelle sue applicazioni, con applicazioni nella ricerca e sviluppo, nonché nella produzione ad alto-volume. Può essere personalizzato in base alle vostre precise specifiche, con opzioni per wafer sottili o spessi, superfici lucide o non lucidate e altre caratteristiche in base alle vostre esigenze specifiche.

 

Cos'è il substrato del wafer di silicio

 

 

I substrati di wafer di silicio sono una parte vitale della produzione di circuiti e dispositivi integrati a semiconduttore. Fondamentalmente, forniscono semplicemente una solida base - letteralmente un substrato - su cui i circuiti microelettronici possono essere costruiti attraverso complesse fasi di fotolitografia e fabbricazione. Tuttavia, i substrati di silicio hanno un impatto molto più grande che fornire ai circuiti integrati una superficie piana su cui costruire. Le proprietà cristalline ed elettroniche del wafer di substrato stesso sono cruciali nel determinare le capacità prestazionali finali dei dispositivi realizzati su di esso. Fattori quali l'orientamento dei cristalli, la purezza chimica, la densità dei difetti reticolari e le caratteristiche di resistività elettrica devono essere strettamente controllati e ottimizzati durante la produzione del substrato.

 

Proprietà del substrato del wafer di silicio

 

 

Resistività
Come accennato in precedenza, la resistività indica quanto il wafer impedisce il flusso di elettroni. La maggior parte dei dispositivi richiede substrati con intervalli di resistività precisi. Ciò si ottiene drogando il silicio con impurità - più comunemente boro (per tipo p-) o fosforo (per tipo n-).

 

Resistività tipiche del substrato del wafer di silicio:
1-30 Ω-cm - bassa resistività, utilizzata per la logica CMOS
30-100 Ω-cm - substrati epitassiali
Alta resistività 1000 Ω-cm -, utilizzata per dispositivi RF

 

Planarità/levigatezza
La planarità della superficie misura quanto è planare la superficie del substrato, mentre la levigatezza indica la ruvidità. Entrambi sono importanti per la creazione di modelli fotolitografici puliti e per garantire che i dispositivi vengano costruiti correttamente. La planarità viene quantificata utilizzando una misurazione chiamata variazione dello spessore totale (TTV). I buoni flat hanno TTV <10 μm sul wafer. La levigatezza o la ruvidità vengono misurate utilizzando la rugosità quadratica media (RMS). I substrati di fascia alta hanno una rugosità RMS < 0,5 nm.

 

Produzione del substrato del wafer di silicio

La produzione di substrati di wafer di silicio di alta qualità rappresenta una sfida tecnica immensa che richiede tecniche di produzione avanzate. Ecco una rapida panoramica:

 

Crescita del lingotto
Tutto inizia con la crescita di grandi lingotti di cristallo singolo-utilizzando il metodo Czochralski. In questo processo, pezzi di polisilicio ultrapuro vengono caricati in un crogiolo di quarzo e fusi. Un minuscolo "seme" monocristallino viene abbassato fino a toccare appena la superficie fusa, quindi ritirato lentamente verso l'alto. Quando il cristallo seme viene sollevato, il silicio liquido si solidifica su di esso, consentendo la crescita di un grande cristallo singolo.

Gli atomi di impurità vengono aggiunti con attenzione per drogare il lingotto alla resistività specificata. I droganti comuni sono boro e fosforo. Il raffreddamento è controllato con precisione per garantire una crescita dei cristalli priva di difetti.

 

Affettare
Il grande lingotto di cristallo singolo viene tagliato in singoli wafer utilizzando seghe a diametro interno. Le lame diamantate tagliano continuamente e contemporaneamente fette molto sottili dall'intero lingotto. Il fluido di raffreddamento viene utilizzato per ridurre al minimo i danni derivanti dall'attrito e dal riscaldamento.

L'affettatura deve essere estremamente precisa per garantire spessore e planarità uniformi del wafer. Lo spessore target è di circa 0,7 mm.

 

Lappatura
Dopo l'affettatura, i wafer presentano superfici moderatamente ruvide. Per appiattirli viene utilizzato un processo di lappatura abrasiva. Ciò comporta la forzatura di ciascuna superficie del wafer contro una piastra di lappatura in ghisa ricoperta da un impasto abrasivo. La piastra ruota mentre dalla superficie del wafer viene applicata una pressione controllata con precisione.

La lappatura rimuove il materiale in modo uniforme dalla superficie, appiattendo eventuali sporgenze o creste lasciate dal taglio. Ciò aiuta a migliorare la planarità complessiva del wafer.

 

Acquaforte
La lappatura può provocare danni superficiali fino a 10-15 μm di profondità. Questo viene rimosso incidendo la superficie utilizzando miscele di prodotti chimici acidi o alcalini. L'incisione dissolve il silicio a una velocità controllata per rimuovere i danni da lappatura, lasciando una superficie pulita e non danneggiata per la lucidatura finale.

 

Lucidatura
L'ultimo passaggio consiste nel produrre una superficie ultraliscia e priva di danni-utilizzando un processo di lucidatura. Questo utilizza una meccanica simile alla lappatura ma con un impasto lucidante di silice colloidale alcalina invece di abrasivi. La fase di lucidatura elimina i danni al sottosuolo causati dalle fasi precedenti.

La lucidatura continua fino al raggiungimento della specifica di rugosità RMS della superficie desiderata. Potrebbero essere necessari molti cicli di lucidatura di precisione per ottenere una rugosità angstrom a una cifra.

 

 
Cosa sapere quando si utilizza il substrato del wafer di silicio
 
Stress eccessivo e fallimento

Lo stress e la pressione eccessivi derivanti dall'incisione, dall'incollaggio dei fili, dalla separazione degli stampi e dalle operazioni di imballaggio possono causare la fragilità o la rottura di un wafer di silicio. Questo tipo di guasto o danno può compromettere la durata del wafer e renderlo inutilizzabile.

 
Differenze di dilatazione termica

L'espansione termica si riferisce alla tendenza della materia ad espandersi o modificare il proprio volume, forma o area a causa del cambiamento di temperatura. Pertanto, quando un substrato è sottoposto a un calore superiore a quello che è in grado di sopportare, può provocare crepe o rotture.

 

 

Difetti cristallografici

I difetti cristallografici esistenti, come dislocazioni, precipitati di ossigeno e difetti di impilamento, sia nel wafer di silicio che nello strato epitassiale, possono compromettere la qualità del wafer e portare a difetti. Questi difetti possono causare correnti di dispersione significative e anomale o creare tubi a bassa-resistenza, che possono cortocircuitare-le giunzioni.

 
Effetti della diffusione e dell'impianto ionico

Gli effetti di diffusione e di impiantazione ionica, come diversi fenomeni di diffusione anomala legati a specifiche combinazioni di difetti di cristalli o droganti e reazioni di precipitati metallici contaminanti, possono influenzare la qualità del wafer e fallire.

 

 

 
Cose da considerare quando si maneggiano e si conservano i substrati dei wafer di silicio

 

 

Ambiente controllato della camera bianca: mantenimento delle condizioni ottimali
Nella fabbricazione dei semiconduttori, gli ambienti delle camere bianche sono meticolosamente controllati per ridurre al minimo i rischi di contaminazione e garantire la massima qualità dei substrati dei wafer di silicio. Questi ambienti in genere aderiscono a rigorosi standard di pulizia, come le camere bianche ISO Classe 1 o Classe 10, dove il numero di particelle sospese nell'aria viene meticolosamente controllato per metro cubo d'aria. Le camere bianche dispongono di sistemi di filtrazione specializzati che rimuovono continuamente le particelle dall'aria per mantenere condizioni ottimali. I filtri dell'aria per particolato ad alta-efficienza (HEPA) e i filtri dell'aria per particolato ultra-a basso contenuto di particolato (ULPA) catturano rispettivamente particelle piccole fino a 0,3 micron e 0,12 micron.

 
 

Mitigare i rischi di scariche elettrostatiche: protezione dai danni
Le scariche elettrostatiche rappresentano una minaccia significativa per i substrati dei wafer di silicio durante la movimentazione e lo stoccaggio. Le strutture per i semiconduttori implementano misure di controllo statico come cinghie di messa a terra, ventilatori ionizzanti e pavimenti conduttivi per dissipare le cariche statiche e prevenire danni ai wafer. Il personale indossa cinghie di terra per scaricare in sicurezza l'elettricità statica dai propri corpi mentre i ventilatori ionizzanti neutralizzano le cariche statiche sulle superfici. I materiali conduttivi della pavimentazione consentono alle cariche statiche di dissiparsi in modo innocuo a terra, riducendo il rischio di eventi di scariche elettrostatiche.

 
 

Soluzioni di imballaggio protettivo: protezione dai danni
Un imballaggio adeguato è fondamentale per proteggere i substrati dei wafer di silicio da danni fisici, contaminazione e umidità durante il trasporto e lo stoccaggio. Gli stabilimenti di semiconduttori utilizzano varie soluzioni di imballaggio protettivo per salvaguardare i wafer e mantenerne l'integrità lungo tutta la catena di fornitura. Una soluzione di imballaggio comune è l'imballaggio sottovuoto-, in cui i wafer di silicio vengono inseriti in una busta o contenitore sigillato e sigillati sottovuoto-per rimuovere l'aria e creare una barriera protettiva contro contaminanti e umidità. Nella confezione sono spesso incluse confezioni di essiccante per assorbire l'umidità residua e mantenere un ambiente asciutto.

 
 

Aderenza ai protocolli di manipolazione: precisione e cura
Il rispetto rigoroso dei protocolli di gestione è essenziale per ridurre al minimo i rischi durante la fabbricazione e l'assemblaggio dei wafer. Le strutture di semiconduttori sviluppano procedure e protocolli di gestione dettagliati che delineano le migliori pratiche per il trasporto, la manipolazione e la lavorazione in sicurezza dei wafer di silicio. Questi protocolli di gestione coprono in genere un'ampia gamma di attività, tra cui il caricamento e lo scaricamento dei wafer, l'ispezione dei wafer, il trattamento chimico e la manipolazione meccanica. Forniscono istruzioni passo passo--per ciascuna attività, specificando l'attrezzatura da utilizzare, le tecniche adeguate da seguire e le precauzioni di sicurezza da osservare.

 
 

Sistemi di tracciabilità e rintracciabilità: garantire responsabilità e tracciabilità
Robusti sistemi di identificazione e tracciabilità garantiscono responsabilità e tracciabilità durante tutto il processo di produzione dei semiconduttori. Questi sistemi assegnano un identificatore univoco a ciascun substrato del wafer di silicio, contenente informazioni sulla sua origine, la cronologia della lavorazione e i risultati dei controlli di qualità. Un metodo comune di identificazione dei wafer prevede l'utilizzo di codici a barre o tag RFID (identificazione a radiofrequenza), applicati ai wafer in varie fasi della produzione. Questi identificatori vengono scansionati e registrati in ogni fase del processo di produzione, consentendo alle strutture di semiconduttori di monitorare il movimento e lo stato dei wafer in tempo reale-.

 
 

Condizioni di conservazione ottimali: preservare la qualità nel tempo
Condizioni di conservazione adeguate sono fondamentali per mantenere la qualità e l'integrità dei substrati dei wafer di silicio durante l'intero processo di produzione dei semiconduttori. Le strutture per i semiconduttori mantengono aree di stoccaggio dedicate all'interno di camere bianche, dotate di armadietti e rack climatizzati-per preservare i wafer in condizioni ottimali. Il controllo della temperatura e dell'umidità è essenziale per prevenire il degrado e garantire la stabilità dei wafer di silicio durante lo stoccaggio. Gli impianti di semiconduttori in genere mantengono temperature di stoccaggio tra 18 e 22 gradi e livelli di umidità tra il 40% e il 60% per ridurre al minimo il rischio di danni e contaminazione legati all'umidità-.

 
 
Domande frequenti
 

D: Quanto è spesso il substrato del wafer di silicio?

R: Generalmente, i wafer Si hanno uno spessore compreso tra 0,5 mm e 400 micron (0,4 mm). Per alcuni scopi scientifici possono essere necessari wafer sottili di spessore compreso tra 2 e 25 micron.

D: Qual è la differenza tra un wafer e un substrato?

R: Un wafer è una sottile fetta rotonda di materiale, solitamente in silicio, che funge da piattaforma per la fabbricazione di dispositivi elettronici. Un substrato è un materiale che funge da base per la deposizione di un altro materiale, come una pellicola sottile o un materiale semiconduttore.

D: Perché viene utilizzato il silicio come substrato?

R: Il substrato di silicio è un materiale comunemente utilizzato nei circuiti integrati grazie alla sua eccellente conduttività termica, che migliora le prestazioni complessive dei circuiti risonanti.

D: Qual è la differenza tra il substrato di vetro e il substrato di silicio?

R: I wafer portanti in vetro vengono utilizzati in diverse applicazioni, come MEMS, semiconduttori e altro ancora. Rispetto al silicio, i supporti del substrato di vetro sono più piatti, più rigidi e forniscono una stabilità termica superiore in modo che i wafer del dispositivo possano essere maneggiati in sicurezza.

D: Qual è la durezza del substrato del wafer di silicio?

R: Ha una durezza Mohs pari a 7. Inoltre, la sua composizione chimica e la sua area superficiale sono in gran parte simili al diamante. Ciò significa che è probabile che un semiconduttore realizzato in silicio sia molto duro.

D: Quali sono i vantaggi del substrato del wafer di silicio?

R: Il silicio monocristallino- è il materiale di substrato preferibile nei dispositivi MEMS per i seguenti motivi: la sua elevata stabilità meccanica, la facilità di integrazione di dispositivi elettronici su substrato di Si, il suo modulo di Young è simile a quello dell'acciaio (circa 200 GPa) ed è leggero come l'alluminio, il suo punto di fusione è molto alto.

D: Come vengono drogati i wafer di silicio?

R: Il silicio drogato è il materiale utilizzato per realizzare wafer di forma irregolare. Per creare questi wafer, un wafer di silicio viene rivestito con un sottile strato di ossido di alluminio sopra e uno sotto. Se una piccola quantità di silicio viene posta in un ambiente ricco di ossigeno-e poi riscaldata per circa 5 minuti a 900 gradi.

D: Qual è la resistenza del substrato del wafer di silicio?

R: I substrati in silicio ad alta resistività (HRS) sono importanti per i dispositivi a microonde e a onde millimetriche a basse-perdite e ad alte- prestazioni nei sistemi di telecomunicazioni ad alta-frequenza. La resistività più elevata, fino a ~10.000 ohm.cm, è il Si coltivato in Float Zone (FZ), prodotto in piccole quantità e con diametro wafer moderato.

D: Qual è la differenza tra il substrato di silicio e quello di germanio?

R: Il germanio mostra una maggiore sensibilità alla temperatura nelle sue proprietà elettriche rispetto al silicio. Questa qualità può essere sfruttata per determinate applicazioni di rilevamento, ma significa anche che il silicio è generalmente più stabile in condizioni ambientali variabili.

D: Qual è la conduttività termica del substrato del wafer di silicio?

R: La conduttività del silicio è 156 W m -1 K -1. La conduttività termica è una delle proprietà chiave dei semiconduttori. È importante progettare le proprietà termiche di un circuito integrato in modo da ridurre al minimo lo stress. Durante il funzionamento, i chip di silicio producono molto calore.

D: Qual è la rugosità superficiale del substrato del wafer di silicio?

R: La ruvidità della superficie del wafer Si è garantita dalla ripetizione del processo di lucidatura chimica-meccanica-planarizzazione (CMP), non da alcuna misurazione, che sarebbe distruttiva. Per il lato lucido dei wafer il valore di rugosità normale è<0.5nm.

D: Qual è la funzione del substrato nel semiconduttore?

R: I substrati, spesso definiti la base dei dispositivi elettronici, sono materiali o strutture su cui sono costruiti i componenti elettronici. Forniscono supporto strutturale, facilitano la connettività elettrica e fungono da tela per gli intricati circuiti che alimentano il nostro mondo moderno.

D: Il substrato del wafer di silicio è conduttivo?

R: Il substrato di silicio è un materiale comunemente utilizzato nei circuiti integrati grazie alla sua eccellente conduttività termica, che migliora le prestazioni complessive dei circuiti risonanti.

D: Perché il silicio è un materiale di substrato ideale?

R: Il silicio monocristallino- è il materiale di substrato preferibile nei dispositivi MEMS per i seguenti motivi: la sua elevata stabilità meccanica, la facilità di integrazione di dispositivi elettronici su substrato di Si, il suo modulo di Young è simile a quello dell'acciaio (circa 200 GPa) ed è leggero come l'alluminio, il suo punto di fusione è molto alto.
Perché scegliere noi

 

I nostri prodotti provengono esclusivamente dai cinque principali produttori mondiali e dalle principali fabbriche nazionali. Supportato da team tecnici nazionali e internazionali altamente qualificati e da rigorose misure di controllo della qualità.

Il nostro obiettivo è fornire ai clienti un supporto individuale completo, garantendo canali di comunicazione fluidi che siano professionali, tempestivi ed efficienti. Offriamo una quantità minima d'ordine bassa e garantiamo una consegna rapida entro 24 ore.

 

Spettacolo di fabbrica

 

Il nostro vasto inventario è composto da 1000+ prodotti, garantendo che i clienti possano effettuare ordini anche per un solo pezzo. Le nostre attrezzature di proprietà per la cubettatura e la macinazione e la piena collaborazione nella catena industriale globale ci consentono una spedizione rapida per garantire al cliente soddisfazione e convenienza da un unico punto di riferimento.

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Il nostro certificato

 

La nostra azienda è orgogliosa delle varie certificazioni che abbiamo ottenuto, tra cui il nostro certificato di brevetto, il certificato ISO9001 e il certificato National High-Tech Enterprise. Queste certificazioni rappresentano la nostra dedizione all'innovazione, alla gestione della qualità e all'impegno per l'eccellenza.

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