சிலிக்கான் வேஃபர்

சிலிக்கான் பொருள் என்பது சில குறைக்கடத்தி மின் பண்புகள் மற்றும் உடல் நிலைத்தன்மையுடன் கூடிய ஒரு திடமான பொருளாகும், மேலும் அடுத்தடுத்த ஒருங்கிணைந்த சுற்று உற்பத்தி செயல்முறைக்கு அடி மூலக்கூறு ஆதரவை வழங்குகிறது. சிலிக்கான் அடிப்படையிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளுக்கு இது ஒரு முக்கிய பொருள். உலகில் 95% க்கும் அதிகமான குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் மற்றும் 90% க்கும் அதிகமான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் சிலிக்கான் செதில்களில் செய்யப்படுகின்றன.

வெவ்வேறு ஒற்றை படிக வளர்ச்சி முறைகளின் படி, சிலிக்கான் ஒற்றை படிகங்கள் இரண்டு வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன: Czochralski (CZ) மற்றும் மிதக்கும் மண்டலம் (FZ). சிலிக்கான் செதில்களை தோராயமாக மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: பளபளப்பான செதில்கள், எபிடாக்சியல் செதில்கள் மற்றும் சிலிக்கான்-ஆன்-இன்சுலேட்டர்(SOI).

சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்

சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில் என்பது a ஐக் குறிக்கிறதுசிலிக்கான் செதில்மேற்பரப்பை மெருகூட்டுவதன் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. இது 1 மிமீக்கும் குறைவான தடிமன் கொண்ட ஒரு வட்ட செதில் ஆகும், இது ஒரு ஒற்றை படிக கம்பியை வெட்டுதல், அரைத்தல், மெருகூட்டுதல், சுத்தம் செய்தல் மற்றும் பிற செயல்முறைகள் மூலம் செயலாக்கப்படுகிறது. இது முக்கியமாக ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் தனித்த சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் குறைக்கடத்தி தொழில் சங்கிலியில் ஒரு முக்கிய இடத்தைப் பிடித்துள்ளது.

பாஸ்பரஸ், ஆண்டிமனி, ஆர்சனிக் போன்ற V குழு கூறுகள் சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களாக டோப் செய்யப்படும்போது, ​​N-வகை கடத்தும் பொருட்கள் உருவாகும்; போரான் போன்ற III குழு கூறுகள் சிலிக்கானில் செலுத்தப்படும் போது, ​​P-வகை கடத்தும் பொருட்கள் உருவாகும். சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களின் எதிர்ப்பாற்றல் ஊக்கமருந்து கூறுகளின் அளவைக் கொண்டு தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதிக ஊக்கமருந்து அளவு, குறைந்த எதிர்ப்பாற்றல். லேசாக டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்கள் பொதுவாக 0.1W·cm க்கும் அதிகமான எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்களைக் குறிக்கும், இவை பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் நினைவக உற்பத்தியில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; அதிக அளவில் டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்கள் பொதுவாக 0.1W·cm க்கும் குறைவான எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்களைக் குறிக்கின்றன, இவை பொதுவாக எபிடாக்சியல் சிலிக்கான் செதில்களுக்கு அடி மூலக்கூறுப் பொருட்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் அவை குறைக்கடத்தி சக்தி சாதனங்களின் தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்கள்இது மேற்பரப்பில் ஒரு சுத்தமான பகுதியை உருவாக்குகிறதுசிலிக்கான் செதில்கள்அனீலிங் வெப்ப சிகிச்சைக்குப் பிறகு சிலிக்கான் அனீலிங் செதில்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் ஹைட்ரஜன் அனீலிங் செதில்கள் மற்றும் ஆர்கான் அனீலிங் செதில்கள். 300 மிமீ சிலிக்கான் செதில்கள் மற்றும் சில 200 மிமீ சிலிக்கான் செதில்களுக்கு அதிக தேவைகள் இருபக்க பாலிஷ் செயல்முறையைப் பயன்படுத்த வேண்டும். எனவே, சிலிக்கான் வேஃபரின் பின்புறம் வழியாக பெறுதல் மையத்தை அறிமுகப்படுத்தும் வெளிப்புற பெறுதல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துவது கடினம். உள் பெறுதல் மையத்தை உருவாக்க அனீலிங் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும் உள் பெறுதல் செயல்முறை பெரிய அளவிலான சிலிக்கான் செதில்களுக்கான முக்கிய பெறுதல் செயல்முறையாக மாறியுள்ளது. பொதுவான பளபளப்பான செதில்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அனீல் செய்யப்பட்ட செதில்கள் சாதனத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் மகசூலை அதிகரிக்கலாம், மேலும் அவை டிஜிட்டல் மற்றும் அனலாக் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் நினைவக சில்லுகள் தயாரிப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மண்டல உருகும் ஒற்றைப் படிக வளர்ச்சியின் அடிப்படைக் கொள்கையானது, பாலிகிரிஸ்டலின் சிலிக்கான் கம்பிக்கும் கீழே வளர்ந்த ஒற்றைப் படிகத்திற்கும் இடையே உள்ள உருகிய மண்டலத்தை இடைநிறுத்த உருகலின் மேற்பரப்பு பதற்றத்தை நம்பி, உருகிய மண்டலத்தை மேல்நோக்கி நகர்த்துவதன் மூலம் சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களைச் சுத்திகரித்து வளர்க்க வேண்டும். மண்டல உருகும் சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்கள் சிலுவைகளால் மாசுபடுவதில்லை மற்றும் அதிக தூய்மையைக் கொண்டுள்ளன. அவை N-வகை சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்கள் (நியூட்ரான் டிரான்ஸ்முடேஷன் டோப் செய்யப்பட்ட ஒற்றைப் படிகங்கள் உட்பட) 200Ω·cm க்கும் அதிகமான எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் உயர்-எதிர்ப்பு P-வகை சிலிக்கான் ஒற்றைப் படிகங்களின் உற்பத்திக்கு ஏற்றவை. மண்டல உருகும் சிலிக்கான் ஒற்றை படிகங்கள் முக்கியமாக உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் சக்தி சாதனங்களின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சிலிக்கான் எபிடாக்சியல் செதில்

சிலிக்கான் எபிடாக்சியல் செதில்சிலிக்கான் ஒற்றை படிக மெல்லிய படலத்தின் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அடுக்குகள் ஒரு அடி மூலக்கூறில் நீராவி கட்ட எபிடாக்சியல் படிவு மூலம் வளர்க்கப்படும் ஒரு பொருளைக் குறிக்கிறது, மேலும் இது முக்கியமாக பல்வேறு ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் மற்றும் தனித்த சாதனங்களைத் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது.

மேம்பட்ட CMOS ஒருங்கிணைந்த சுற்று செயல்முறைகளில், கேட் ஆக்சைடு அடுக்கின் ஒருமைப்பாட்டை மேம்படுத்தவும், சேனலில் கசிவை மேம்படுத்தவும், ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் நம்பகத்தன்மையை அதிகரிக்கவும், சிலிக்கான் எபிடாக்சியல் செதில்கள் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதாவது சிலிக்கான் மெல்லிய படலத்தின் ஒரு அடுக்கு. ஒரே மாதிரியான எபிடாக்சியல், லேசாக டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் மெருகூட்டப்பட்ட செதில்களில் வளர்க்கப்படுகிறது, இது அதிக ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கத்தின் குறைபாடுகள் மற்றும் பொதுவான சிலிக்கான் மெருகூட்டப்பட்ட செதில்களின் மேற்பரப்பில் பல குறைபாடுகளைத் தவிர்க்கலாம்; பவர் இன்டக்ரேட்டட் சர்க்யூட்கள் மற்றும் டிஸ்க்ரீட் சாதனங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் சிலிக்கான் எபிடாக்சியல் செதில்களுக்கு, உயர் எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட எபிடாக்சியல் லேயரின் ஒரு அடுக்கு பொதுவாக குறைந்த எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறில் (அதிகமாக டோப் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் பாலிஷ் செதில்) எபிடாக்சியலாக வளர்க்கப்படுகிறது. உயர்-சக்தி மற்றும் உயர் மின்னழுத்த பயன்பாட்டு சூழல்களில், சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறின் குறைந்த மின்தடையானது ஆன்-எதிர்ப்பைக் குறைக்கும், மேலும் உயர்-எதிர்ப்பு எபிடாக்சியல் அடுக்கு சாதனத்தின் முறிவு மின்னழுத்தத்தை அதிகரிக்கலாம்.

SOI சிலிக்கான் செதில்

SOI (சிலிக்கான்-ஆன்-இன்சுலேட்டர்)இன்சுலேடிங் லேயரில் சிலிக்கான் உள்ளது. இது ஒரு மேல் சிலிக்கான் அடுக்கு (டாப் சிலிக்கான்), ஒரு நடுத்தர சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு புதைக்கப்பட்ட அடுக்கு (BOX) மற்றும் கீழே ஒரு சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு ஆதரவு (கைப்பிடி) ஆகியவற்றைக் கொண்ட "சாண்ட்விச்" அமைப்பாகும். ஒருங்கிணைந்த மின்சுற்று உற்பத்திக்கான ஒரு புதிய அடி மூலக்கூறு பொருளாக, SOI இன் முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், ஆக்சைடு அடுக்கு மூலம் அதிக மின் காப்பு பெற முடியும், இது சிலிக்கான் செதில்களின் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு மற்றும் கசிவை திறம்பட குறைக்கும், இது உயர்-உற்பத்திக்கு உகந்தது. வேகம், குறைந்த சக்தி, உயர்-ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் உயர்-நம்பகத்தன்மை மிகுந்த பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள், மேலும் உயர் மின்னழுத்த சக்தி சாதனங்கள், ஆப்டிகல் செயலற்ற சாதனங்கள், MEMS மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தற்போது, ​​SOI பொருட்களின் தயாரிப்பு தொழில்நுட்பம் முக்கியமாக பிணைப்பு தொழில்நுட்பம் (BESOI), ஸ்மார்ட் ஸ்டிரிப்பிங் தொழில்நுட்பம் (ஸ்மார்ட்-கட்), ஆக்ஸிஜன் அயன் பொருத்துதல் தொழில்நுட்பம் (SIMOX), ஆக்ஸிஜன் ஊசி பிணைப்பு தொழில்நுட்பம் (Simbond) போன்றவை அடங்கும். மிகவும் முக்கிய தொழில்நுட்பம் ஸ்மார்ட் ஆகும். அகற்றும் தொழில்நுட்பம்.

SOI சிலிக்கான் செதில்கள்மெல்லிய-படம் SOI சிலிக்கான் செதில்கள் மற்றும் தடிமனான SOI சிலிக்கான் செதில்கள் என மேலும் பிரிக்கலாம். மெல்லிய படலத்தின் மேல் சிலிக்கானின் தடிமன்SOI சிலிக்கான் செதில்கள்1um க்கும் குறைவாக உள்ளது. தற்போது, ​​95% மெல்லிய படமான SOI சிலிக்கான் வேஃபர் சந்தையில் 200mm மற்றும் 300mm அளவுகளில் குவிந்துள்ளது, மேலும் அதன் சந்தை உந்து சக்தி முக்கியமாக அதிவேக, குறைந்த சக்தி கொண்ட தயாரிப்புகளில் இருந்து வருகிறது, குறிப்பாக நுண்செயலி பயன்பாடுகளில். எடுத்துக்காட்டாக, 28nm க்கும் குறைவான மேம்பட்ட செயல்முறைகளில், இன்சுலேட்டரில் (FD-SOI) முழுமையாகக் குறைக்கப்பட்ட சிலிக்கான் குறைந்த மின் நுகர்வு, கதிர்வீச்சு பாதுகாப்பு மற்றும் அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு ஆகியவற்றின் வெளிப்படையான செயல்திறன் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. அதே நேரத்தில், SOI தீர்வுகளின் பயன்பாடு உற்பத்தி செயல்முறையை வெகுவாகக் குறைக்கும். தடிமனான SOI சிலிக்கான் செதில்களின் மேல் சிலிக்கான் தடிமன் 1um ஐ விட அதிகமாகவும், புதைக்கப்பட்ட அடுக்கு தடிமன் 0.5-4um ஆகவும் இருக்கும். இது முக்கியமாக மின் சாதனங்கள் மற்றும் MEMS துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, குறிப்பாக தொழில்துறை கட்டுப்பாடு, வாகன மின்னணுவியல், வயர்லெஸ் தகவல்தொடர்புகள் போன்றவற்றில், பொதுவாக 150 மிமீ மற்றும் 200 மிமீ விட்டம் கொண்ட தயாரிப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது.