رقائق السيليكونهي الركائز الأساسية المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات. من الدوائر المتكاملة وأجهزة الاستشعار MEMS إلى أجهزة الطاقة، الفوتونيات والتغليف المتقدم،قطر وسمك رقاقة السيليكون تؤثر مباشرة على توافق المعدات، الاستقرار الميكانيكي، وعائد العملية وتكلفة الإنتاج.
من بين الركائز السيليكونية المتاحة تجارياً،رقائق 100 ملم و 150 ملم و 200 ملم و 300 ملمهي الأحجام الأكثر استخدامًا. يرتبط كل قطر بمعايير سمك نموذجية وحالات تطبيق مختلفة.
يشرح هذا الدليل المعايير الشائعة لقطر وابلات السيليكون وسماكة، لماذا يزداد السماكة مع حجم اللوح،وكيفية اختيار المواصفات الصحيحة للرقائق لتطبيقات أشباه الموصلات المختلفة.
يحدد قطر رقاقة السيليكون مساحة السطح القابلة للاستخدام المتاحة لتصنيع الجهاز.
يمكن أن تستوعب رقاقة أكبر أكثر من نصف الموصلات خلال نفس دورة المعالجة.هذا يمكن أن يحسن بكثير من كفاءة الإنتاج ويقلل من تكلفة التصنيع لكل شريحة.
تشمل أوسع قطرات الشرائح التجارية:
لا تزال الألواح الصغيرة مثل الركائز الثنائية البالغة 2 بوصة و 3 بوصات تستخدم في مختبرات البحوث وبعض تطبيقات أشباه الموصلات الخاصة ، لكنها أقل شيوعًا في الإنتاج الصناعي الحديث.
حدث الانتقال نحو رقائق أكبر تدريجياً مع تطوير معدات تصنيع أشباه الموصلات.
ومع ذلك، تتطلب رقائق أكبر أنظمة التعامل أكثر تطورا، وعمليات التلميع ومعدات التصنيع.
لهذا السبب، اختيار قطر رقاقة ليس مجرد مسألة اختيار أكبر حجم متاح.
القيم التالية تمثل السماكة الاسمية المستخدمة عادةً لفواصل السيليكون القياسية.
| قطر الوافر | الحجم المشترك | سمك نموذجي |
|---|---|---|
| 100ملم | 4 بوصة | حوالي 525 ميكرومتر |
| 150ملم | 6 بوصات | حوالي 675 ميكرومتر |
| 200ملم | 8 بوصة | حوالي 725 ميكرومتر |
| 300ملم | 12 بوصة | حوالي 775 ميكرومتر |
يجب اعتبار هذه القيم مرجعية نموذجية للصناعة وليس متطلبات عالمية.
يمكن أن يختلف سمك الوافر الفعلي اعتمادا على:
يمكن أيضاً تصنيع رقائق السيليكون المخصصة بسماكة تختلف بشكل كبير عن القيم القياسية.
أرقائق السيليكون 100 ملم، يطلق عليها عادةرقاقة السيليكون 4 بوصات، لا يزال يستخدم على نطاق واسع للبحوث، MEMS، وأجهزة الاستشعار والأجهزة شبه الموصلة المتخصصة.
السماكة الاسمية المشتركة هي تقريبا:
525 ميكرومتر
السماكة المخصصة متوفرة أيضًا في كثير من الأحيان.
بالمقارنة مع رقائق أكبر ، توفر رقائق 100 مم العديد من المزايا العملية.
إنها تتطلب معدات أقل تكلفة وسهلة التعامل معها نسبياً أثناء المعالجة في المختبر أو على نطاق تجريبي.
بالنسبة للشركات التي تقوم بتطوير أجهزة أشباه الموصلات الجديدة، يمكن استخدام رقائق 100 ملم لخفض تكلفة الإنتاج التجريبي.
فهي مفيدة بشكل خاص عندما يكون حجم التصنيع صغيرًا نسبيًا.
يتم استخدام رقائق السيليكون 100 مم في كثير من الأحيان ل:
تتوفر العديد من مواصفات رقاقات المخصصة أيضًا في هذا القطر بسبب مجموعة واسعة من تطبيقات البحث.
أرقائق السيليكون 150 ملم، المعروف أيضا باسمرقاقة 6 بوصات، يمثل انتقالًا مهمًا بين الرواسب على نطاق المختبر والوافل الصناعية ذات الحجم الأكبر.
السماكة الاسمية المشتركة هي تقريبا:
675 ميكرومتر
اعتماداً على عملية التصنيع، يمكن طلب مواصفات سمك مخصصة.
على الرغم من توفر أحجام رقائق أكبر ، إلا أن العديد من خطوط إنتاج أشباه الموصلات القائمة لا تزال تعمل مع معدات 150 مم.
استبدال خط تصنيع أشباه الموصلات بأكمله بمعدات رقائق أكبر يتطلب استثمارات كبيرة.
ونتيجة لذلك، تظل رقائق 150 ملم مهمة لتقنيات أشباه الموصلات الناضجة.
التطبيقات الشائعة تشمل:
بالنسبة لإنتاج الحجم المتوسط ، يمكن أن توفر رقائق 150 مم توازنًا فعالًا بين تكلفة التصنيع وكفاءة الإنتاج.
أرقائق السيليكون 200 ملم، يطلق عليه عادةرقاقة السيليكون 8 بوصات، هي واحدة من أهم أحجام الشريحة المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات.
السماكة الاسمية القياسية عادة ما تكون حول:
725 ميكرومتر
يتم استخدام رقائق 200 ملم على نطاق واسع في خطوط الإنتاج عالية الحجم.
على الرغم من أن مصانع أشباه الموصلات المتقدمة تستخدم بشكل متزايد رقائق 300 مم ، إلا أن منصة 200 مم لا تزال مهمة للغاية لتقنيات أشباه الموصلات الناضجة.
العديد من منتجات أشباه الموصلات لا تتطلب أحدث عقد العملية.
بالنسبة لهذه الأجهزة ، يمكن أن يوفر تشغيل خط إنتاج 200 مم اقتصادية تصنيع ممتازة.
يتم استخدام رقائق السيليكون 200 مم على نطاق واسع في:
يواصل نمو المركبات الكهربائية والأتمتة الصناعية وأجهزة الاستشعار دعم الطلب القوي على تصنيع أشباه الموصلات 200 مم.
أرقائق السيليكون 300 ملم، وتسمى أيضارقاقة السيليكون 12 بوصة، هي حاليا المنصة المهيمنة لتصنيع أشباه الموصلات المتقدمة ذات الحجم الكبير.
السماكة الاسمية القياسية هي تقريبا:
775 ميكرومتر
بسبب القطر الأكبر ، تتطلب رقائق 300 مم سمكًا أكبر للحفاظ على الصلابة الميكانيكية أثناء المعالجة.
الميزة الرئيسية للوافل 300 ملم هي مساحة السطح القابلة للاستخدام الكبيرة.
بالمقارنة مع رقاقة 200 مم ، يوفر الركيزة 300 مم مساحة أكبر بكثير لتصنيع أجهزة أشباه الموصلات.
هذا يسمح للمصنعين بإنتاج المزيد من الرقائق خلال كل دورة تصنيع.
بالنسبة للإنتاج الكبير جدا، وهذا يمكن أن يقلل من تكلفة المعالجة لكل غليان.
يتم استخدام رقائق 300 مم عادة ل:
ومع ذلك ، فإن خطوط تصنيع أشباه الموصلات 300 مم تتطلب أتمتة واسعة والاستثمارات الرأسمالية العالية للغاية.
ولذلك، يستخدم هذا الحجم الوافر بشكل عام من قبل الشركات المصنعة لشرائح الموصلات على نطاق واسع.
السؤال الشائع هو لماذا تكون رقائق السيليكون الكبيرة أكثر سمكاً.
السبب الرئيسي هو الاستقرار الميكانيكي
مع زيادة قطر الوافر ، يصبح الركيزة أكثر عرضة للإنحناء والتشوه.
يجب أن تبقى رقاقة صلبة بما فيه الكفاية خلال مراحل معالجة أشباه الموصلات مثل:
إذا كانت الوافرة الكبيرة رقيقة جداً، فقد تعاني من القوس المفرط أو الانحناء أو حتى الكسر الميكانيكي.
زيادة سمك الوافر تحسن صلابة الهيكل وتقلل من خطر التلف في التعامل.
هذا هو السبب في أن رقاقة السيليكون النموذجية البالغة 300 ملم هي أكثر سمكا بكثير من رقاقة 100 ملم.
السماكة الاسمية وحدها لا تصف بشكل كامل جودة البعد للوافل.
يجب على المشترين أيضاً أن يهتمواتحمل السماكةوالتغير في السُمك الكلي، يشار إليها عادة باسم TTV.
تحدد تسامح السماكة الانحراف المسموح به عن سمك الوافر المستهدف.
على سبيل المثال ، يمكن تحديد رقاقة على أنها:
725 ± 20 ميكرومتر
هذا يعني أن سمك الوافر النهائي يجب أن يبقى ضمن النطاق المحدد.
TTV يقيس الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لسمك اللوحة عبر الركيزة بأكملها.
TTV المنخفض مهم بشكل خاص في التطبيقات التي تنطوي على:
يمكن أن يكون للوافير سمك متوسط صحيح مع وجود اختلافات سمكية مفرطة.
ولذلك، يجب تضمين كل من السماكة الاسمية و TTV في مواصفات الصفائح الحرجة.
يجب تقييم مواصفات السماكة عادةً مع قوس وورد الوافر.
يصف القوس انحراف مركز اللوحة من مستوى مرجعية.
الالتواء يمثل الانحراف الكلي لسطح اللوحة من مستوى مرجعية مسطح.
القوس المفرط أو الانحناء قد يسبب مشاكل أثناء:
الفطائر الكبيرة حساسة بشكل خاص لهذه المعلمات الهندسية.
لذلك، قد تتطلب تطبيقات أشباه الموصلات الدقيقة حدود صارمة لـ TTV والقوس والحركة.
سمك المجموعة القياسية مناسب لأنها متوافقة مع معدات أشباه الموصلات الشائعة.
ومع ذلك، العديد من التطبيقات تتطلب سمك مخصص.
يمكن إنتاج رقائق السيليكون المخصصة لتطبيقات مثل:
اعتماداً على التطبيق، يمكن طحن الوافرات ميكانيكياً أو حفرها كيميائياً أو صقلها لتحقيق السماكة النهائية المطلوبة.
غالبًا ما تتطلب رقائق رقيقة للغاية الارتباط المؤقت مع رقاقة حامل لأن قوتها الميكانيكية تصبح غير كافية للتعامل التقليدي.
القطر والسمك جزء فقط من مواصفات رقائق السيليكون الكاملة.
التوجه الكريستالي هو معيار مهم آخر.
اتجاهات السيليكون الأكثر شيوعًا هي:
سي (100)
و
سي (111)
(100) السيليكون يستخدم على نطاق واسع في تصنيع CMOS و MEMS والعديد من تطبيقات أشباه الموصلات العامة.
(111) غالبا ما يتم اختيار السيليكون لأجهزة أشباه الموصلات المتخصصة والبحوث وبعض هياكل MEMS.
التوجه الصحيح يعتمد على بنية الجهاز وعملية التصنيع.
يمكن تصنيف رقائق السيليكون أيضاً حسب نوع الموصلات.
عادةً ما يتم تزويد رقائق النوع P بالبورون.
يحتوي على ثقوب كحامل للشحنة الأكبر.
يمكن أن تكون رقائق السيليكون من النوع N مغلفة بعناصر مثل:
الإلكترونات هي حاملات الشحنة الأكبر.
يعتمد الاختيار بين السيليكون من النوع P والسيليكون من النوع N على بنية جهاز أشباه الموصلات.
المقاومة الكهربائية هي معيار شراء آخر مهم.
يمكن أن تتراوح مقاومة رقائق السيليكون من قيم منخفضة جداً للأسطوانات المضغوطة بشدة إلى قيم عالية للغاية لتطبيقات المقاومة العالية.
تتضمن التطبيقات النموذجية التي تتطلب مقاومة مراقبة بعناية:
عندما يطلب المشترون عرضاً، يجب أن يحددوا نطاق المقاومة المطلوب بدلاً من مجرد طلب مواد من النوع P أو N.
لوحات السيليكون متوفرة عادة في إما:
يتم مسح سطح واحد بينما يبقى الجانب الآخر خشنًا نسبيًا.
يتم استخدام رقائق SSP عادةً لمعالجة أشباه الموصلات القياسية والعديد من التطبيقات البحثية.
كلا السطحين مُلمع.
غالبًا ما تكون رقائق DSP مطلوبة ل:
وينبغي أيضاً تحديد متطلبات خشونة السطح عندما يكون من الضروري التلميع عالي الجودة.
تطورت تحديد حافة الوافر مع زيادة قطر الوافر.
غالبًا ما تستخدم رقائق السيليكون الأصغر المسطحة للتعرف على التوجه.
الوجبات الكبيرة عادة ما تستخدم حفرة.
على سبيل المثال
تسمح الشق أو المسطحة لمعدات أشباه الموصلات بتحديد اتجاه الكريستال ومواءمة الشريحة.
تحديد التوجه الصحيح مهم بشكل خاص في أنظمة معالجة رقائق الآلية.
يعتمد قطر الوافر المناسب بشكل أساسي على معدات التصنيع وحجم الإنتاج.
في معظم الحالات ، تكون توافق المعدات هو العامل الأول الذي يحدد قطر الوافر.
قبل شراء رقائق السيليكون، من المفيد إعداد مواصفات تقنية كاملة.
وتشمل المعايير الهامة:
تساعد توفير هذه المعلمات الشريحة المصنع على تقييم ما إذا كان يمكن استخدام مواد المخزون القياسية أو مطلوبة معالجة مخصصة.
يعد قطر وسمك رقاقة السيليكون من بين المعلمات الأساسية والأكثر أهمية في اختيار رصيف أشباه الموصلات.
أحجام الوافر الأكثر استخداما هي100 ملم، 150 ملم، 200 ملم و 300 ملم، مع سمك اسمي نموذجي حوالي525 ميكرومتر، 675 ميكرومتر، 725 ميكرومتر و 775 ميكرومتر، على التوالي
لا تزال الشرائح الأصغر قيمة للبحث و MEMS وإنتاج أشباه الموصلات الخاصة ، في حين أن شرائح 200 مم لا تزال تدعم جزءًا كبيرًا من تصنيع أشباه الموصلات الصناعية الناضجة.في هذه الأثناء، رقائق 300 مليمتر تهيمن على التصنيع المتقدم، الكمية العالية من أشباه الموصلات.
ومع ذلك، فإن اختيار الوافرة الصحيحة يتطلب أكثر من اختيار القطر والسمك وحده.
يجب النظر معاً في التوجه الكريستالي ونوع الموصلات والمقاومة وحالة التلميع و TTV والقوس و warp ونوعية السطح.
لمصنعي أشباه الموصلات ومختبرات البحث ومطوري الأجهزةتحديد هذه المواصفات بوضوح يساعد على ضمان أن رقاقة السيليكون المختارة متوافقة تماما مع كل من عملية التصنيع ومتطلبات الجهاز النهائي.
رقائق السيليكونهي الركائز الأساسية المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات. من الدوائر المتكاملة وأجهزة الاستشعار MEMS إلى أجهزة الطاقة، الفوتونيات والتغليف المتقدم،قطر وسمك رقاقة السيليكون تؤثر مباشرة على توافق المعدات، الاستقرار الميكانيكي، وعائد العملية وتكلفة الإنتاج.
من بين الركائز السيليكونية المتاحة تجارياً،رقائق 100 ملم و 150 ملم و 200 ملم و 300 ملمهي الأحجام الأكثر استخدامًا. يرتبط كل قطر بمعايير سمك نموذجية وحالات تطبيق مختلفة.
يشرح هذا الدليل المعايير الشائعة لقطر وابلات السيليكون وسماكة، لماذا يزداد السماكة مع حجم اللوح،وكيفية اختيار المواصفات الصحيحة للرقائق لتطبيقات أشباه الموصلات المختلفة.
يحدد قطر رقاقة السيليكون مساحة السطح القابلة للاستخدام المتاحة لتصنيع الجهاز.
يمكن أن تستوعب رقاقة أكبر أكثر من نصف الموصلات خلال نفس دورة المعالجة.هذا يمكن أن يحسن بكثير من كفاءة الإنتاج ويقلل من تكلفة التصنيع لكل شريحة.
تشمل أوسع قطرات الشرائح التجارية:
لا تزال الألواح الصغيرة مثل الركائز الثنائية البالغة 2 بوصة و 3 بوصات تستخدم في مختبرات البحوث وبعض تطبيقات أشباه الموصلات الخاصة ، لكنها أقل شيوعًا في الإنتاج الصناعي الحديث.
حدث الانتقال نحو رقائق أكبر تدريجياً مع تطوير معدات تصنيع أشباه الموصلات.
ومع ذلك، تتطلب رقائق أكبر أنظمة التعامل أكثر تطورا، وعمليات التلميع ومعدات التصنيع.
لهذا السبب، اختيار قطر رقاقة ليس مجرد مسألة اختيار أكبر حجم متاح.
القيم التالية تمثل السماكة الاسمية المستخدمة عادةً لفواصل السيليكون القياسية.
| قطر الوافر | الحجم المشترك | سمك نموذجي |
|---|---|---|
| 100ملم | 4 بوصة | حوالي 525 ميكرومتر |
| 150ملم | 6 بوصات | حوالي 675 ميكرومتر |
| 200ملم | 8 بوصة | حوالي 725 ميكرومتر |
| 300ملم | 12 بوصة | حوالي 775 ميكرومتر |
يجب اعتبار هذه القيم مرجعية نموذجية للصناعة وليس متطلبات عالمية.
يمكن أن يختلف سمك الوافر الفعلي اعتمادا على:
يمكن أيضاً تصنيع رقائق السيليكون المخصصة بسماكة تختلف بشكل كبير عن القيم القياسية.
أرقائق السيليكون 100 ملم، يطلق عليها عادةرقاقة السيليكون 4 بوصات، لا يزال يستخدم على نطاق واسع للبحوث، MEMS، وأجهزة الاستشعار والأجهزة شبه الموصلة المتخصصة.
السماكة الاسمية المشتركة هي تقريبا:
525 ميكرومتر
السماكة المخصصة متوفرة أيضًا في كثير من الأحيان.
بالمقارنة مع رقائق أكبر ، توفر رقائق 100 مم العديد من المزايا العملية.
إنها تتطلب معدات أقل تكلفة وسهلة التعامل معها نسبياً أثناء المعالجة في المختبر أو على نطاق تجريبي.
بالنسبة للشركات التي تقوم بتطوير أجهزة أشباه الموصلات الجديدة، يمكن استخدام رقائق 100 ملم لخفض تكلفة الإنتاج التجريبي.
فهي مفيدة بشكل خاص عندما يكون حجم التصنيع صغيرًا نسبيًا.
يتم استخدام رقائق السيليكون 100 مم في كثير من الأحيان ل:
تتوفر العديد من مواصفات رقاقات المخصصة أيضًا في هذا القطر بسبب مجموعة واسعة من تطبيقات البحث.
أرقائق السيليكون 150 ملم، المعروف أيضا باسمرقاقة 6 بوصات، يمثل انتقالًا مهمًا بين الرواسب على نطاق المختبر والوافل الصناعية ذات الحجم الأكبر.
السماكة الاسمية المشتركة هي تقريبا:
675 ميكرومتر
اعتماداً على عملية التصنيع، يمكن طلب مواصفات سمك مخصصة.
على الرغم من توفر أحجام رقائق أكبر ، إلا أن العديد من خطوط إنتاج أشباه الموصلات القائمة لا تزال تعمل مع معدات 150 مم.
استبدال خط تصنيع أشباه الموصلات بأكمله بمعدات رقائق أكبر يتطلب استثمارات كبيرة.
ونتيجة لذلك، تظل رقائق 150 ملم مهمة لتقنيات أشباه الموصلات الناضجة.
التطبيقات الشائعة تشمل:
بالنسبة لإنتاج الحجم المتوسط ، يمكن أن توفر رقائق 150 مم توازنًا فعالًا بين تكلفة التصنيع وكفاءة الإنتاج.
أرقائق السيليكون 200 ملم، يطلق عليه عادةرقاقة السيليكون 8 بوصات، هي واحدة من أهم أحجام الشريحة المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات.
السماكة الاسمية القياسية عادة ما تكون حول:
725 ميكرومتر
يتم استخدام رقائق 200 ملم على نطاق واسع في خطوط الإنتاج عالية الحجم.
على الرغم من أن مصانع أشباه الموصلات المتقدمة تستخدم بشكل متزايد رقائق 300 مم ، إلا أن منصة 200 مم لا تزال مهمة للغاية لتقنيات أشباه الموصلات الناضجة.
العديد من منتجات أشباه الموصلات لا تتطلب أحدث عقد العملية.
بالنسبة لهذه الأجهزة ، يمكن أن يوفر تشغيل خط إنتاج 200 مم اقتصادية تصنيع ممتازة.
يتم استخدام رقائق السيليكون 200 مم على نطاق واسع في:
يواصل نمو المركبات الكهربائية والأتمتة الصناعية وأجهزة الاستشعار دعم الطلب القوي على تصنيع أشباه الموصلات 200 مم.
أرقائق السيليكون 300 ملم، وتسمى أيضارقاقة السيليكون 12 بوصة، هي حاليا المنصة المهيمنة لتصنيع أشباه الموصلات المتقدمة ذات الحجم الكبير.
السماكة الاسمية القياسية هي تقريبا:
775 ميكرومتر
بسبب القطر الأكبر ، تتطلب رقائق 300 مم سمكًا أكبر للحفاظ على الصلابة الميكانيكية أثناء المعالجة.
الميزة الرئيسية للوافل 300 ملم هي مساحة السطح القابلة للاستخدام الكبيرة.
بالمقارنة مع رقاقة 200 مم ، يوفر الركيزة 300 مم مساحة أكبر بكثير لتصنيع أجهزة أشباه الموصلات.
هذا يسمح للمصنعين بإنتاج المزيد من الرقائق خلال كل دورة تصنيع.
بالنسبة للإنتاج الكبير جدا، وهذا يمكن أن يقلل من تكلفة المعالجة لكل غليان.
يتم استخدام رقائق 300 مم عادة ل:
ومع ذلك ، فإن خطوط تصنيع أشباه الموصلات 300 مم تتطلب أتمتة واسعة والاستثمارات الرأسمالية العالية للغاية.
ولذلك، يستخدم هذا الحجم الوافر بشكل عام من قبل الشركات المصنعة لشرائح الموصلات على نطاق واسع.
السؤال الشائع هو لماذا تكون رقائق السيليكون الكبيرة أكثر سمكاً.
السبب الرئيسي هو الاستقرار الميكانيكي
مع زيادة قطر الوافر ، يصبح الركيزة أكثر عرضة للإنحناء والتشوه.
يجب أن تبقى رقاقة صلبة بما فيه الكفاية خلال مراحل معالجة أشباه الموصلات مثل:
إذا كانت الوافرة الكبيرة رقيقة جداً، فقد تعاني من القوس المفرط أو الانحناء أو حتى الكسر الميكانيكي.
زيادة سمك الوافر تحسن صلابة الهيكل وتقلل من خطر التلف في التعامل.
هذا هو السبب في أن رقاقة السيليكون النموذجية البالغة 300 ملم هي أكثر سمكا بكثير من رقاقة 100 ملم.
السماكة الاسمية وحدها لا تصف بشكل كامل جودة البعد للوافل.
يجب على المشترين أيضاً أن يهتمواتحمل السماكةوالتغير في السُمك الكلي، يشار إليها عادة باسم TTV.
تحدد تسامح السماكة الانحراف المسموح به عن سمك الوافر المستهدف.
على سبيل المثال ، يمكن تحديد رقاقة على أنها:
725 ± 20 ميكرومتر
هذا يعني أن سمك الوافر النهائي يجب أن يبقى ضمن النطاق المحدد.
TTV يقيس الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لسمك اللوحة عبر الركيزة بأكملها.
TTV المنخفض مهم بشكل خاص في التطبيقات التي تنطوي على:
يمكن أن يكون للوافير سمك متوسط صحيح مع وجود اختلافات سمكية مفرطة.
ولذلك، يجب تضمين كل من السماكة الاسمية و TTV في مواصفات الصفائح الحرجة.
يجب تقييم مواصفات السماكة عادةً مع قوس وورد الوافر.
يصف القوس انحراف مركز اللوحة من مستوى مرجعية.
الالتواء يمثل الانحراف الكلي لسطح اللوحة من مستوى مرجعية مسطح.
القوس المفرط أو الانحناء قد يسبب مشاكل أثناء:
الفطائر الكبيرة حساسة بشكل خاص لهذه المعلمات الهندسية.
لذلك، قد تتطلب تطبيقات أشباه الموصلات الدقيقة حدود صارمة لـ TTV والقوس والحركة.
سمك المجموعة القياسية مناسب لأنها متوافقة مع معدات أشباه الموصلات الشائعة.
ومع ذلك، العديد من التطبيقات تتطلب سمك مخصص.
يمكن إنتاج رقائق السيليكون المخصصة لتطبيقات مثل:
اعتماداً على التطبيق، يمكن طحن الوافرات ميكانيكياً أو حفرها كيميائياً أو صقلها لتحقيق السماكة النهائية المطلوبة.
غالبًا ما تتطلب رقائق رقيقة للغاية الارتباط المؤقت مع رقاقة حامل لأن قوتها الميكانيكية تصبح غير كافية للتعامل التقليدي.
القطر والسمك جزء فقط من مواصفات رقائق السيليكون الكاملة.
التوجه الكريستالي هو معيار مهم آخر.
اتجاهات السيليكون الأكثر شيوعًا هي:
سي (100)
و
سي (111)
(100) السيليكون يستخدم على نطاق واسع في تصنيع CMOS و MEMS والعديد من تطبيقات أشباه الموصلات العامة.
(111) غالبا ما يتم اختيار السيليكون لأجهزة أشباه الموصلات المتخصصة والبحوث وبعض هياكل MEMS.
التوجه الصحيح يعتمد على بنية الجهاز وعملية التصنيع.
يمكن تصنيف رقائق السيليكون أيضاً حسب نوع الموصلات.
عادةً ما يتم تزويد رقائق النوع P بالبورون.
يحتوي على ثقوب كحامل للشحنة الأكبر.
يمكن أن تكون رقائق السيليكون من النوع N مغلفة بعناصر مثل:
الإلكترونات هي حاملات الشحنة الأكبر.
يعتمد الاختيار بين السيليكون من النوع P والسيليكون من النوع N على بنية جهاز أشباه الموصلات.
المقاومة الكهربائية هي معيار شراء آخر مهم.
يمكن أن تتراوح مقاومة رقائق السيليكون من قيم منخفضة جداً للأسطوانات المضغوطة بشدة إلى قيم عالية للغاية لتطبيقات المقاومة العالية.
تتضمن التطبيقات النموذجية التي تتطلب مقاومة مراقبة بعناية:
عندما يطلب المشترون عرضاً، يجب أن يحددوا نطاق المقاومة المطلوب بدلاً من مجرد طلب مواد من النوع P أو N.
لوحات السيليكون متوفرة عادة في إما:
يتم مسح سطح واحد بينما يبقى الجانب الآخر خشنًا نسبيًا.
يتم استخدام رقائق SSP عادةً لمعالجة أشباه الموصلات القياسية والعديد من التطبيقات البحثية.
كلا السطحين مُلمع.
غالبًا ما تكون رقائق DSP مطلوبة ل:
وينبغي أيضاً تحديد متطلبات خشونة السطح عندما يكون من الضروري التلميع عالي الجودة.
تطورت تحديد حافة الوافر مع زيادة قطر الوافر.
غالبًا ما تستخدم رقائق السيليكون الأصغر المسطحة للتعرف على التوجه.
الوجبات الكبيرة عادة ما تستخدم حفرة.
على سبيل المثال
تسمح الشق أو المسطحة لمعدات أشباه الموصلات بتحديد اتجاه الكريستال ومواءمة الشريحة.
تحديد التوجه الصحيح مهم بشكل خاص في أنظمة معالجة رقائق الآلية.
يعتمد قطر الوافر المناسب بشكل أساسي على معدات التصنيع وحجم الإنتاج.
في معظم الحالات ، تكون توافق المعدات هو العامل الأول الذي يحدد قطر الوافر.
قبل شراء رقائق السيليكون، من المفيد إعداد مواصفات تقنية كاملة.
وتشمل المعايير الهامة:
تساعد توفير هذه المعلمات الشريحة المصنع على تقييم ما إذا كان يمكن استخدام مواد المخزون القياسية أو مطلوبة معالجة مخصصة.
يعد قطر وسمك رقاقة السيليكون من بين المعلمات الأساسية والأكثر أهمية في اختيار رصيف أشباه الموصلات.
أحجام الوافر الأكثر استخداما هي100 ملم، 150 ملم، 200 ملم و 300 ملم، مع سمك اسمي نموذجي حوالي525 ميكرومتر، 675 ميكرومتر، 725 ميكرومتر و 775 ميكرومتر، على التوالي
لا تزال الشرائح الأصغر قيمة للبحث و MEMS وإنتاج أشباه الموصلات الخاصة ، في حين أن شرائح 200 مم لا تزال تدعم جزءًا كبيرًا من تصنيع أشباه الموصلات الصناعية الناضجة.في هذه الأثناء، رقائق 300 مليمتر تهيمن على التصنيع المتقدم، الكمية العالية من أشباه الموصلات.
ومع ذلك، فإن اختيار الوافرة الصحيحة يتطلب أكثر من اختيار القطر والسمك وحده.
يجب النظر معاً في التوجه الكريستالي ونوع الموصلات والمقاومة وحالة التلميع و TTV والقوس و warp ونوعية السطح.
لمصنعي أشباه الموصلات ومختبرات البحث ومطوري الأجهزةتحديد هذه المواصفات بوضوح يساعد على ضمان أن رقاقة السيليكون المختارة متوافقة تماما مع كل من عملية التصنيع ومتطلبات الجهاز النهائي.
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
Türkçe
polski