У працэсе бурнага развіцця паўправадніковай прамысловасці, паліраванага монакрышталякрамянёвыя пласціныгуляюць вырашальную ролю. Яны служаць асноватворным матэрыялам для вытворчасці розных прыбораў мікраэлектронікі. Ад складаных і дакладных інтэгральных схем да высакахуткасных мікрапрацэсараў і шматфункцыянальных датчыкаў, паліраваны монакрышталькрамянёвыя пласціныістотныя. Адрозненні ў іх прадукцыйнасці і тэхнічных характарыстыках непасрэдна ўплываюць на якасць і прадукцыйнасць канчатковай прадукцыі. Ніжэй прыведзены агульныя тэхнічныя характарыстыкі і параметры паліраваных монакрышталічных крэмніевых пласцін:

Дыяметр: Памер паўправадніковых монакрышталічных крэмніевых пласцін вымяраецца іх дыяметрам, і яны бываюць розных спецыфікацый. Звычайныя дыяметры ўключаюць 2 цалі (50,8 мм), 3 цалі (76,2 мм), 4 цалі (100 мм), 5 цаляў (125 мм), 6 цаляў (150 мм), 8 цаляў (200 мм), 12 цаляў (300 мм) і 18 цаляў (450 мм). Розныя дыяметры падыходзяць для розных вытворчых патрэб і тэхналагічных патрабаванняў. Напрыклад, пласціны меншага дыяметра звычайна выкарыстоўваюцца для спецыяльных мікраэлектронных прылад малога аб'ёму, у той час як пласціны большага дыяметра дэманструюць больш высокую эфектыўнасць вытворчасці і цэнавыя перавагі ў буйнамаштабнай вытворчасці інтэгральных схем. Патрабаванні да паверхні класіфікуюцца як аднабаковая паліраваная (SSP) і двухбаковая паліраваная (DSP). Аднабаковыя паліраваныя пласціны выкарыстоўваюцца для прылад, якія патрабуюць высокай роўнасці з аднаго боку, такіх як некаторыя датчыкі. Двухбаковыя паліраваныя пласціны звычайна выкарыстоўваюцца для інтэгральных схем і іншых прадуктаў, якія патрабуюць высокай дакладнасці на абедзвюх паверхнях. Патрабаванні да паверхні (аздабленне): Аднабаковы паліраваны SSP / Двухбаковы паліраваны DSP.

Тып/дапаможнік: (1) Паўправаднік N-тыпу: калі пэўныя атамы прымешак уводзяцца ва ўласны паўправаднік, яны змяняюць яго праводнасць. Напрыклад, пры даданні такіх пяцівалентных элементаў, як азот (N), фосфар (P), мыш'як (As) або сурма (Sb), іх валентныя электроны ўтвараюць кавалентныя сувязі з валентнымі электронамі навакольных атамаў крэмнію, пакідаючы лішні электрон, не звязаны кавалентнай сувяззю. Гэта прыводзіць да канцэнтрацыі электронаў, большай за канцэнтрацыю дзірак, утвараючы паўправаднік N-тыпу, таксама вядомы як паўправаднік электроннага тыпу. Паўправаднікі N-тыпу маюць вырашальнае значэнне ў вытворчасці прылад, дзе ў якасці асноўных носьбітаў зарада патрабуюцца электроны, напрыклад, некаторых сілавых прылад. (2) Паўправаднік P-тыпу: калі трохвалентныя прымесныя элементы, такія як бор (B), галій (Ga) або індый (In), уводзяцца ў крэмніевы паўправаднік, валентныя электроны прымесных атамаў утвараюць кавалентныя сувязі з навакольнымі атамамі крэмнію, але ў іх адсутнічае хаця б адзін валентны электрон і яны не могуць утварыць поўную кавалентную сувязь. Гэта прыводзіць да канцэнтрацыі дзірак, большай за канцэнтрацыю электронаў, утвараючы паўправаднік P-тыпу, таксама вядомы як паўправаднік дзірачнага тыпу. Паўправаднікі P-тыпу гуляюць ключавую ролю ў вытворчасці прылад, у якіх адтуліны служаць асноўнымі носьбітамі зарада, такіх як дыёды і некаторыя транзістары.

Удзельнае супраціўленне: Удзельнае супраціўленне - гэта ключавая фізічная велічыня, якая вымярае электраправоднасць паліраваных монакрышталічных крэмніевых пласцін. Яго значэнне адлюстроўвае электраправоднасць матэрыялу. Чым ніжэй удзельнае супраціўленне, тым лепшая праводнасць крамянёвай пласціны; наадварот, чым вышэй удзельнае супраціўленне, тым горш праводнасць. Удзельнае супраціўленне крамянёвых пласцін вызначаецца ўласцівасцямі іх матэрыялу, і тэмпература таксама мае значны ўплыў. Як правіла, удзельнае супраціўленне крамянёвых пласцін павялічваецца з павышэннем тэмпературы. У практычных прымяненнях розныя мікраэлектронныя прылады маюць розныя патрабаванні да ўдзельнага супраціўлення крамянёвых пласцін. Напрыклад, пласціны, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці інтэгральных схем, маюць патрэбу ў дакладным кантролі ўдзельнага супраціву, каб забяспечыць стабільную і надзейную працу прылады.

Арыентацыя: Арыентацыя крышталя пласціны адлюстроўвае крышталяграфічны кірунак крамянёвай рашоткі, які звычайна вызначаецца такімі індэксамі Мілера, як (100), (110), (111) і г. д. Розныя арыентацыі крышталяў маюць розныя фізічныя ўласцівасці, такія як шчыльнасць ліній, якая змяняецца ў залежнасці ад арыентацыі. Гэтая розніца можа паўплываць на прадукцыйнасць пласціны на наступных этапах апрацоўкі і канчатковую прадукцыйнасць мікраэлектронных прылад. У працэсе вытворчасці выбар крамянёвай пласціны з адпаведнай арыентацыяй для розных патрабаванняў прылады можа аптымізаваць прадукцыйнасць прылады, павысіць эфектыўнасць вытворчасці і палепшыць якасць прадукцыі.

Плоскі край/выемка: плоскі край (Flat) або V-вобразная выемка (Notch) па акружнасці крамянёвай пласціны гуляе важную ролю ў выраўноўванні арыентацыі крышталя і з'яўляецца важным ідэнтыфікатарам пры вытворчасці і апрацоўцы пласціны. Вафлі рознага дыяметра адпавядаюць розным стандартам па даўжыні Flat або Notch. Рэбры выраўноўвання класіфікуюцца на першасныя плоскія і другасныя плоскія. Першасная плоская частка ў асноўным выкарыстоўваецца для вызначэння асноўнай арыентацыі крышталя і апрацоўкі пласціны, у той час як другасная плоская дадатковая дапамагае ў дакладным выраўноўванні і апрацоўцы, забяспечваючы дакладную працу і аднастайнасць пласціны на ўсёй вытворчай лініі.

Таўшчыня: таўшчыня пласціны звычайна ўказваецца ў мікраметрах (мкм), звычайная таўшчыня вагаецца ад 100 мкм да 1000 мкм. Пласціны рознай таўшчыні падыходзяць для розных тыпаў мікраэлектронных прыбораў. Больш тонкія пласціны (напрыклад, 100 мкм - 300 мкм) часта выкарыстоўваюцца для вытворчасці чыпаў, якія патрабуюць строгага кантролю таўшчыні, памяншэння памеру і вагі чыпа і павелічэння шчыльнасці інтэграцыі. Больш тоўстыя пласціны (напрыклад, 500 мкм - 1000 мкм) шырока выкарыстоўваюцца ў прыладах, якія патрабуюць большай механічнай трываласці, такіх як сілавыя паўправадніковыя прылады, для забеспячэння стабільнасці падчас працы.

Шурпатасць паверхні: Шурпатасць паверхні з'яўляецца адным з ключавых параметраў для ацэнкі якасці пласціны, паколькі яна непасрэдна ўплывае на адгезію паміж пласцінай і наступнымі нанесенымі тонкаплёнкавымі матэрыяламі, а таксама на электрычныя характарыстыкі прылады. Звычайна гэта выражаецца як сярэднеквадратычнае (RMS) шурпатасць (у нм). Меншая шурпатасць паверхні азначае, што паверхня пласціны больш гладкая, што дапамагае паменшыць такія з'явы, як рассейванне электронаў, і паляпшае прадукцыйнасць і надзейнасць прылады. У прасунутых працэсах вытворчасці паўправаднікоў патрабаванні да шурпатасці паверхні становяцца ўсё больш жорсткімі, асабліва для вытворчасці інтэгральных схем высокага класа, дзе шурпатасць паверхні павінна кантралявацца да некалькіх нанаметраў або нават ніжэй.

Сумарная варыяцыя таўшчыні (TTV): Сумарная варыяцыя таўшчыні адносіцца да розніцы паміж максімальнай і мінімальнай таўшчынёй, вымеранай у некалькіх кропках на паверхні пласціны, звычайна выражанай у мкм. Высокае TTV можа прывесці да адхіленняў у такіх працэсах, як фоталітаграфія і тручэнне, уплываючы на ​​сталасць прадукцыйнасці прылады і ўраджайнасць. Такім чынам, кантроль TTV падчас вытворчасці пласцін з'яўляецца ключавым крокам у забеспячэнні якасці прадукцыі. Для вытворчасці высокадакладных мікраэлектронных прылад, TTV звычайна патрабуецца, каб быць у межах некалькіх мікраметраў.

Дужка: дужка адносіцца да адхілення паміж паверхняй пласціны і ідэальнай плоскай плоскасцю, звычайна вымяраецца ў мкм. Вафлі з празмерным выгібам могуць ламацца або адчуваць нераўнамернае напружанне падчас наступнай апрацоўкі, што ўплывае на эфектыўнасць вытворчасці і якасць прадукцыі. Асабліва ў працэсах, якія патрабуюць высокай плоскасці, такіх як фоталітаграфія, выгіб трэба кантраляваць у пэўным дыяпазоне, каб забяспечыць дакладнасць і паслядоўнасць фоталітаграфічнага малюнка.

Дэфармацыя: дэфармацыя паказвае на адхіленне паміж паверхняй пласціны і ідэальнай сферычнай формай, таксама вымяраецца ў мкм. Падобна луку, дэфармацыя з'яўляецца важным паказчыкам плоскасці пласцін. Празмерная дэфармацыя не толькі ўплывае на дакладнасць размяшчэння пласціны ў апрацоўчым абсталяванні, але можа таксама выклікаць праблемы ў працэсе ўпакоўкі чыпа, напрыклад, дрэннае злучэнне паміж чыпам і ўпаковачным матэрыялам, што, у сваю чаргу, уплывае на надзейнасць прылады. У вытворчасці паўправаднікоў высокага класа патрабаванні да дэфармацыі становяцца ўсё больш жорсткімі, каб задаволіць патрабаванні перадавых працэсаў вытворчасці мікрасхем і ўпакоўкі.

Профіль краю: профіль краю пласціны мае вырашальнае значэнне для яе наступнай апрацоўкі і апрацоўкі. Звычайна гэта вызначаецца зонай адключэння краёў (EEZ), якая вызначае адлегласць ад краю пласціны, дзе апрацоўка не дазваляецца. Правільна распрацаваны профіль краю і дакладны кантроль EEZ дапамагаюць пазбегнуць дэфектаў краю, канцэнтрацыі напружання і іншых праблем падчас апрацоўкі, паляпшаючы агульную якасць пласціны і выхад. У некаторых сучасных вытворчых працэсах дакладнасць профілю краёў павінна быць на субмікронным узроўні.

Колькасць часціц: Колькасць і размеркаванне часціц па памерах на паверхні пласціны істотна ўплываюць на прадукцыйнасць мікраэлектронных прылад. Празмерныя або буйныя часціцы могуць прывесці да паломак прылады, такіх як кароткае замыканне або ўцечка, змяншаючы выхад прадукту. Такім чынам, колькасць часціц звычайна вымяраецца шляхам падліку часціц на адзінку плошчы, напрыклад колькасці часціц памерам больш за 0,3 мкм. Строгі кантроль колькасці часціц падчас вытворчасці пласцін з'яўляецца важнай мерай для забеспячэння якасці прадукцыі. Перадавыя тэхналогіі ачысткі і чыстае вытворчае асяроддзе выкарыстоўваюцца для мінімізацыі забруджвання часціцамі паверхні пласціны.

Сумежная вытворчасць

Монакрышталічная крэмніевая пласціна Si Тып падкладкі N/P Дадатковая пласціна з карбіду крэмнію

FZ CZ Si пласціна ў наяўнасці 12-цалевая крэмніевая пласціна Prime або Test