Aby wyprodukować pożądane urządzenia z płytek krzemowych, pierwszym krokiem jest wybór odpowiedniej płytki. Ale na jakich kluczowych specyfikacjach należy się skupić?
Grubość płytki (THK):
Grubość płytki krzemowej jest krytycznym parametrem. Podczas produkcji płytek precyzyjna kontrola grubości jest niezbędna, ponieważ zarówno dokładność, jak i jednorodność grubości płytek bezpośrednio wpływają na wydajność urządzenia i stabilność procesu produkcyjnego.
Całkowita zmienność grubości (TTV):
TTV odnosi się do maksymalnej różnicy grubości między najgrubszym i najcieńszym punktem na powierzchni płytki. Jest to ważny parametr używany do oceny jednorodności grubości płytki. Utrzymanie niskiego TTV zapewnia spójny rozkład grubości podczas przetwarzania, co pomaga zapobiegać problemom w kolejnych etapach produkcji i zapewnia optymalną wydajność urządzenia.
Całkowity odczyt wskaźnika (TIR):
TIR reprezentuje płaskość powierzchni płytki. Jest zdefiniowany jako odległość pionowa między najwyższym i najniższym punktem na powierzchni płytki. TIR służy do oceny, czy płytka ma jakieś deformacje lub wypaczenia podczas procesu produkcyjnego, zapewniając, że płaskość płytki spełnia wymagane specyfikacje procesu.
Ugięcie (Bow):
Ugięcie odnosi się do pionowego przesunięcia punktu środkowego płytki względem płaszczyzny jej krawędzi, używane głównie do oceny lokalnego zgięcia płytki. Mierzy się je, umieszczając płytkę na płaskiej powierzchni odniesienia i określając odległość pionową między środkiem płytki a płaszczyzną odniesienia. Wartość Ugięcia zazwyczaj koncentruje się tylko na centralnym obszarze płytki i wskazuje, czy płytka wykazuje wypukły (kopulasty) lub wklęsły (miseczkowaty) ogólny kształt.
Wypaczenie (Warp):
Wypaczenie opisuje odchylenie ogólnego kształtu płytki od jej idealnej płaszczyzny odniesienia. Dokładniej, Wypaczenie jest zdefiniowane jako maksymalne odchylenie między dowolnym punktem na powierzchni płytki a najlepiej dopasowaną płaszczyzną odniesienia (zazwyczaj obliczaną metodą najmniejszych kwadratów). Jest określane przez skanowanie całej powierzchni płytki, mierzenie wysokości wszystkich punktów i obliczanie maksymalnego odchylenia od najlepiej dopasowanej płaszczyzny. Wypaczenie zapewnia ogólny wskaźnik płaskości płytki, rejestrując zarówno zgięcie, jak i skręcenie na całej płytce.
Różnica między Ugięciem a Wypaczeniem:
Kluczowa różnica między Ugięciem a Wypaczeniem leży w obszarze, który oceniają, i w rodzaju deformacji, które opisują. Ugięcie uwzględnia tylko pionowe przesunięcie w środku płytki, dostarczając informacji o lokalnym zgięciu wokół obszaru środkowego — idealne do oceny zlokalizowanej krzywizny. Natomiast Wypaczenie mierzy odchylenia na całej powierzchni płytki w odniesieniu do najlepiej dopasowanej płaszczyzny, oferując kompleksowy widok ogólnej płaskości i skręcenia — co czyni je bardziej odpowiednim do oceny globalnego kształtu i zniekształceń płytki.
Typ przewodnictwa / Domieszka:
Ten parametr identyfikuje typ przewodnictwa płytki — to znaczy, czy elektrony czy dziury są głównymi nośnikami ładunku. W płytkach typu N, elektrony są nośnikami większościowymi, zwykle uzyskiwanymi przez domieszkowanie pierwiastkami pięciowartościowymi, takimi jak fosfor (P), arsen (As) lub antymon (Sb). W płytkach typu P, dziury są nośnikami większościowymi, tworzonymi przez domieszkowanie pierwiastkami trójwartościowymi, takimi jak bor (B), glin (Al) lub gal (Ga). Wybór domieszki i typu przewodnictwa bezpośrednio wpływa na zachowanie elektryczne końcowych urządzeń.
Rezystywność (RES):
Rezystywność, często skracana jako RES, odnosi się do rezystywności elektrycznej płytki krzemowej. Kontrolowanie rezystywności podczas produkcji płytek jest krytyczne, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność powstałych urządzeń. Producenci zazwyczaj dostosowują rezystywność płytki, wprowadzając określone domieszki podczas przetwarzania. Typowe docelowe wartości rezystywności są podane w tabelach specyfikacji w celach informacyjnych.
Liczba cząstek na powierzchni (Cząstki):
Cząstki odnoszą się do zanieczyszczenia powierzchni płytki krzemowej małymi cząstkami. Cząstki te mogą pochodzić z pozostałości materiałów, gazów procesowych, kurzu lub źródeł środowiskowych podczas produkcji. Zanieczyszczenie powierzchni cząstkami może negatywnie wpływać na produkcję i wydajność urządzeń, dlatego ścisła kontrola i czyszczenie powierzchni płytek są niezbędne podczas produkcji. Producenci zazwyczaj stosują specjalistyczne procesy czyszczenia w celu zmniejszenia i wyeliminowania cząstek powierzchniowych, aby utrzymać wysoką jakość płytek.
Jak wybrać odpowiednią płytkę krzemową?
Wybór odpowiedniej płytki krzemowej może być prowadzony przez standardy inspekcji i typowe parametry pokazane w poniższej tabeli dla płytek 6-calowych. Kluczowe kwestie to:
Zmienność grubości: Zmiany grubości często powodują odchylenia w procesach trawienia i korozji, wymagając kompensacji podczas produkcji.
Zmienność średnicy: Odchylenia średnicy mogą prowadzić do błędów w litografii, ale wpływ jest generalnie uważany za niewielki.
Typ przewodnictwa i domieszki: Mają one znaczący wpływ na wydajność urządzenia. Wybór właściwego typu domieszkowania jest szczególnie ważny.
Rezystywność: Jednorodność rezystywności na powierzchni płytki musi być starannie rozważona, ponieważ niejednorodność może poważnie zmniejszyć wydajność urządzenia.
Orientacja kryształu: Ma to duży wpływ na procesy trawienia na mokro. Jeśli zaangażowane jest trawienie na mokro, należy wziąć pod uwagę odchylenia orientacji.
Ugięcie i Wypaczenie: Zgięcie i wypaczenie płytki silnie wpływają na dokładność litografii, szczególnie w przypadku małych wymiarów krytycznych (CD) w procesie tworzenia wzorów.
Parametr | Odpowiedni standard | Typowa wartość dla płytki 6-calowej |
---|---|---|
Grubość | GB/T 6618 | 500 ± 15 µm |
Średnica | GB/T 14140 | 150 ± 0,2 mm |
Typ przewodnictwa | GB/T 1550 | Typ N / Domieszkowany fosforem (N/Phos.) |
Rezystywność | GB/T 1551 | 1–10 Ω·cm |
Orientacja kryształu | GB/T 1555 | <100> ± 1° |
Ugięcie | GB/T 6619 | < 30 µm |
Wypaczenie | GB/T 6620 | < 30 µm |
Powiązany produkt
Aby wyprodukować pożądane urządzenia z płytek krzemowych, pierwszym krokiem jest wybór odpowiedniej płytki. Ale na jakich kluczowych specyfikacjach należy się skupić?
Grubość płytki (THK):
Grubość płytki krzemowej jest krytycznym parametrem. Podczas produkcji płytek precyzyjna kontrola grubości jest niezbędna, ponieważ zarówno dokładność, jak i jednorodność grubości płytek bezpośrednio wpływają na wydajność urządzenia i stabilność procesu produkcyjnego.
Całkowita zmienność grubości (TTV):
TTV odnosi się do maksymalnej różnicy grubości między najgrubszym i najcieńszym punktem na powierzchni płytki. Jest to ważny parametr używany do oceny jednorodności grubości płytki. Utrzymanie niskiego TTV zapewnia spójny rozkład grubości podczas przetwarzania, co pomaga zapobiegać problemom w kolejnych etapach produkcji i zapewnia optymalną wydajność urządzenia.
Całkowity odczyt wskaźnika (TIR):
TIR reprezentuje płaskość powierzchni płytki. Jest zdefiniowany jako odległość pionowa między najwyższym i najniższym punktem na powierzchni płytki. TIR służy do oceny, czy płytka ma jakieś deformacje lub wypaczenia podczas procesu produkcyjnego, zapewniając, że płaskość płytki spełnia wymagane specyfikacje procesu.
Ugięcie (Bow):
Ugięcie odnosi się do pionowego przesunięcia punktu środkowego płytki względem płaszczyzny jej krawędzi, używane głównie do oceny lokalnego zgięcia płytki. Mierzy się je, umieszczając płytkę na płaskiej powierzchni odniesienia i określając odległość pionową między środkiem płytki a płaszczyzną odniesienia. Wartość Ugięcia zazwyczaj koncentruje się tylko na centralnym obszarze płytki i wskazuje, czy płytka wykazuje wypukły (kopulasty) lub wklęsły (miseczkowaty) ogólny kształt.
Wypaczenie (Warp):
Wypaczenie opisuje odchylenie ogólnego kształtu płytki od jej idealnej płaszczyzny odniesienia. Dokładniej, Wypaczenie jest zdefiniowane jako maksymalne odchylenie między dowolnym punktem na powierzchni płytki a najlepiej dopasowaną płaszczyzną odniesienia (zazwyczaj obliczaną metodą najmniejszych kwadratów). Jest określane przez skanowanie całej powierzchni płytki, mierzenie wysokości wszystkich punktów i obliczanie maksymalnego odchylenia od najlepiej dopasowanej płaszczyzny. Wypaczenie zapewnia ogólny wskaźnik płaskości płytki, rejestrując zarówno zgięcie, jak i skręcenie na całej płytce.
Różnica między Ugięciem a Wypaczeniem:
Kluczowa różnica między Ugięciem a Wypaczeniem leży w obszarze, który oceniają, i w rodzaju deformacji, które opisują. Ugięcie uwzględnia tylko pionowe przesunięcie w środku płytki, dostarczając informacji o lokalnym zgięciu wokół obszaru środkowego — idealne do oceny zlokalizowanej krzywizny. Natomiast Wypaczenie mierzy odchylenia na całej powierzchni płytki w odniesieniu do najlepiej dopasowanej płaszczyzny, oferując kompleksowy widok ogólnej płaskości i skręcenia — co czyni je bardziej odpowiednim do oceny globalnego kształtu i zniekształceń płytki.
Typ przewodnictwa / Domieszka:
Ten parametr identyfikuje typ przewodnictwa płytki — to znaczy, czy elektrony czy dziury są głównymi nośnikami ładunku. W płytkach typu N, elektrony są nośnikami większościowymi, zwykle uzyskiwanymi przez domieszkowanie pierwiastkami pięciowartościowymi, takimi jak fosfor (P), arsen (As) lub antymon (Sb). W płytkach typu P, dziury są nośnikami większościowymi, tworzonymi przez domieszkowanie pierwiastkami trójwartościowymi, takimi jak bor (B), glin (Al) lub gal (Ga). Wybór domieszki i typu przewodnictwa bezpośrednio wpływa na zachowanie elektryczne końcowych urządzeń.
Rezystywność (RES):
Rezystywność, często skracana jako RES, odnosi się do rezystywności elektrycznej płytki krzemowej. Kontrolowanie rezystywności podczas produkcji płytek jest krytyczne, ponieważ bezpośrednio wpływa na wydajność powstałych urządzeń. Producenci zazwyczaj dostosowują rezystywność płytki, wprowadzając określone domieszki podczas przetwarzania. Typowe docelowe wartości rezystywności są podane w tabelach specyfikacji w celach informacyjnych.
Liczba cząstek na powierzchni (Cząstki):
Cząstki odnoszą się do zanieczyszczenia powierzchni płytki krzemowej małymi cząstkami. Cząstki te mogą pochodzić z pozostałości materiałów, gazów procesowych, kurzu lub źródeł środowiskowych podczas produkcji. Zanieczyszczenie powierzchni cząstkami może negatywnie wpływać na produkcję i wydajność urządzeń, dlatego ścisła kontrola i czyszczenie powierzchni płytek są niezbędne podczas produkcji. Producenci zazwyczaj stosują specjalistyczne procesy czyszczenia w celu zmniejszenia i wyeliminowania cząstek powierzchniowych, aby utrzymać wysoką jakość płytek.
Jak wybrać odpowiednią płytkę krzemową?
Wybór odpowiedniej płytki krzemowej może być prowadzony przez standardy inspekcji i typowe parametry pokazane w poniższej tabeli dla płytek 6-calowych. Kluczowe kwestie to:
Zmienność grubości: Zmiany grubości często powodują odchylenia w procesach trawienia i korozji, wymagając kompensacji podczas produkcji.
Zmienność średnicy: Odchylenia średnicy mogą prowadzić do błędów w litografii, ale wpływ jest generalnie uważany za niewielki.
Typ przewodnictwa i domieszki: Mają one znaczący wpływ na wydajność urządzenia. Wybór właściwego typu domieszkowania jest szczególnie ważny.
Rezystywność: Jednorodność rezystywności na powierzchni płytki musi być starannie rozważona, ponieważ niejednorodność może poważnie zmniejszyć wydajność urządzenia.
Orientacja kryształu: Ma to duży wpływ na procesy trawienia na mokro. Jeśli zaangażowane jest trawienie na mokro, należy wziąć pod uwagę odchylenia orientacji.
Ugięcie i Wypaczenie: Zgięcie i wypaczenie płytki silnie wpływają na dokładność litografii, szczególnie w przypadku małych wymiarów krytycznych (CD) w procesie tworzenia wzorów.
Parametr | Odpowiedni standard | Typowa wartość dla płytki 6-calowej |
---|---|---|
Grubość | GB/T 6618 | 500 ± 15 µm |
Średnica | GB/T 14140 | 150 ± 0,2 mm |
Typ przewodnictwa | GB/T 1550 | Typ N / Domieszkowany fosforem (N/Phos.) |
Rezystywność | GB/T 1551 | 1–10 Ω·cm |
Orientacja kryształu | GB/T 1555 | <100> ± 1° |
Ugięcie | GB/T 6619 | < 30 µm |
Wypaczenie | GB/T 6620 | < 30 µm |
Powiązany produkt