Sileacan Wafer

Is ábhar soladach é ábhar sileacain le hairíonna leictreacha leathsheoltóra áirithe agus cobhsaíocht fhisiceach, agus soláthraíonn sé tacaíocht tsubstráit don phróiseas déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite ina dhiaidh sin. Is ábhar lárnach é do chiorcaid iomlánaithe sileacain-bhunaithe. Déantar níos mó ná 95% de na feistí leathsheoltóra agus níos mó ná 90% de na ciorcaid chomhtháite ar domhan ar sliseoga sileacain.

De réir na modhanna fáis criostail aonair éagsúla, roinntear criostail aonair sileacain ina dhá chineál: Czochralski (CZ) agus crios snámh (FZ). Is féidir sliseog sileacain a roinnt go garbh i dtrí chatagóir: sliseog snasta, sliseog epitaxial, agus Silicon-On-insulator (SOI).

Wafer snasta sileacain

Tagraíonn wafer snasta sileacain do asliseog sileacaindéanta ag snasta an dromchla. Is wafer bhabhta é le tiús níos lú ná 1mm a phróiseáiltear trí ghearradh, meilt, snasta, glanadh agus próisis eile de shlat criostail aonair. Úsáidtear é go príomha i gciorcaid chomhtháite agus feistí scoite agus tá áit thábhachtach aige sa slabhra tionscal leathsheoltóra.

Nuair a dhéantar eilimintí grúpa V cosúil le fosfar, antamón, arsanaic, srl. nuair a dhéantar eilimintí grúpa III ar nós bórón a dhópáil isteach i sileacain, déanfar ábhair seoltacha de chineál P a fhoirmiú. Cinntear friotachas criostail aonair sileacain de réir mhéid na n-eilimintí dópála. Dá mhéad an méid dópála, is ísle an friotachas. Go ginearálta tagraíonn sliseoga snasta sileacain dópáilte go héadrom do sliseoga snasta sileacain a bhfuil friotachas níos mó ná 0.1W·cm acu, a úsáidtear go forleathan chun ciorcaid iomlánaithe agus cuimhne ar scála mór a dhéanamh; tagraíonn sliseoga snasaithe sileacain tromdhópáilte go ginearálta do sliseoga snasaithe sileacain a bhfuil friotachas níos lú ná 0.1W·cm acu, a úsáidtear go ginearálta mar ábhair fhoshraithe le haghaidh sliseog sileacain epitaxial agus a úsáidtear go forleathan i ndéanamh feistí cumhachta leathsheoltóra.

sliseog snasta sileacaina fhoirmíonn limistéar glan ar dhromchlasliseog sileacaintar éis cóireála teasa annealing a dtugtar sliseog annealing sileacain. Is iad na cinn a úsáidtear go coitianta ná sliseoga annealaithe hidrigine agus sliseog annealaithe argóin. Éilíonn sliseog sileacain 300mm agus roinnt sliseog sileacain 200mm le riachtanais níos airde go n-úsáidfear próiseas snasta dhá thaobh. Dá bhrí sin, tá sé deacair an teicneolaíocht gettering seachtrach a thugann isteach an t-ionad gettering trí chúl an wafer sileacain a chur i bhfeidhm. Is é an próiseas glacadóireachta inmheánach a úsáideann an próiseas análaithe chun an t-ionad glacadóireachta inmheánach a fhoirmiú ná an próiseas glactha príomhshrutha le haghaidh sliseog sileacain ar mhórmhéid. I gcomparáid le sliseog snasta ginearálta, is féidir le sliseog annealed feabhas a chur ar fheidhmíocht gléas agus toradh a mhéadú, agus úsáidtear iad go forleathan i ndéanamh ciorcaid chomhtháite digiteacha agus analógacha agus sliseanna cuimhne.

Is é bunphrionsabal fáis criostal aonair leá crios a bheith ag brath ar theannas dromchla an leá chun an crios leáite idir an slat sileacain polycrystalline agus an criostail aonair a fhástar thíos a fhionraí, agus criostail aonair sileacain a íonú agus a fhás tríd an gcrios leáite a bhogadh suas. Níl criostail aonair sileacain leá crios éillithe ag breogáin agus tá ardíonacht acu. Tá siad oiriúnach chun criostail shingil sileacain N-cineál a tháirgeadh (lena n-áirítear criostail shingil dópáilte tras-aistrithe neodrón) a bhfuil friotachas níos airde ná 200Ω·cm acu agus criostail shingil sileacain P-cineál ardfhriotaíochta. Úsáidtear criostail aonair sileacain leá crios go príomha i monarú feistí ardvoltais agus ardchumhachta.

Wafer epitaxial sileacain

Wafer epitaxial sileacaintagraíonn sé d'ábhar ar a bhfástar sraith amháin nó níos mó de scannán tanaí criostail aonair sileacain trí thaisceadh epitaxial céim ghaile ar fhoshraith, agus a úsáidtear go príomha chun ciorcaid chomhtháite éagsúla agus feistí scoite a mhonarú.

I bpróisis chiorcaid chomhtháite CMOS chun cinn, d'fhonn sláine an chiseal ocsaíd geata a fheabhsú, sceitheadh ​​sa chainéal a fheabhsú, agus iontaofacht na gciorcad comhtháite a fheabhsú, is minic a úsáidtear sliseoga epitaxial sileacain, is é sin, sraith de scannán tanaí sileacain é. epitaxial aonchineálach a fhástar ar wafer snasta sileacain dópáilte go héadrom, is féidir leis na heasnaimh a bhaineann le cion ard ocsaigine agus go leor lochtanna ar dhromchla sliseog ginearálta snasta sileacain a sheachaint; agus maidir le sliseoga epitaxial sileacain a úsáidtear le haghaidh ciorcaid chomhtháite cumhachta agus feistí scoite, is gnách go bhfástar sraith de chiseal epitaxial ardfhriotaíochta ar fhoshraith sileacain ísealfhriotachta (sliseog snasta sileacain atá dópáilte go mór). I dtimpeallachtaí iarratais ard-chumhachta agus ardvoltais, is féidir le friotachas íseal an tsubstráit sileacain an ar-fhriotaíocht a laghdú, agus is féidir leis an gciseal epitaxial ard-fhriotaíochta voltas miondealaithe an fheiste a mhéadú.

sliseog sileacain SOI

SOI (Sileacain-Ar-Inslitheoir)is sileacain é ar chiseal inslithe. Is struchtúr "ceapaire" é le ciseal barr sileacain (Top Silicon), ciseal adhlactha dé-ocsaíd sileacain lár (BOX) agus tacaíocht substráit sileacain (Láimhseáil) thíos. Mar ábhar tsubstráit nua le haghaidh déantúsaíochta ciorcaid chomhtháite, is é príomhbhuntáiste SOI gur féidir leis insliú ard leictreach a bhaint amach tríd an gciseal ocsaíd, rud a laghdóidh go héifeachtach toilleas seadánacha agus sceitheadh ​​sliseog sileacain, rud a chabhródh le táirgeadh ard-. luas, íseal-chumhacht, ard-chomhtháthú agus ard-iontaofacht ciorcaid chomhtháite ultra-scála mór, agus úsáidtear go forleathan i bhfeistí cumhachta ardvoltais, feistí éighníomhacha optúla, MEMS agus réimsí eile. Faoi láthair, cuimsíonn teicneolaíocht ullmhúcháin ábhair SOI go príomha teicneolaíocht nascáil (BESOI), teicneolaíocht stripping cliste (Smart-Cut), teicneolaíocht ionchlannú ian ocsaigine (SIMOX), teicneolaíocht nascáil insteallta ocsaigine (Simbond), etc. Is é an teicneolaíocht is príomhshrutha cliste teicneolaíocht stripping.

sliseog sileacain SOIis féidir iad a roinnt tuilleadh ina sliseog SOI sileacain tanaí-scannán agus sliseog SOI sileacain scannán tiubh. An tiús an sileacain barr scannán tanaísliseog sileacain SOIníos lú ná 1um. Faoi láthair, tá 95% den mhargadh sliseog sileacain SOI scannán tanaí comhchruinnithe i méideanna 200mm agus 300mm, agus tagann a fórsa tiomána margaidh go príomha ó tháirgí ardluais, ísealchumhachta, go háirithe in iarratais microprocessor. Mar shampla, i bpróisis chun cinn faoi bhun 28nm, tá buntáistí feidhmíochta soiléire ag sileacain ar inslitheoir ídithe go hiomlán (FD-SOI) maidir le tomhaltas ísealchumhachta, cosaint radaíochta, agus friotaíocht ard teochta. Ag an am céanna, is féidir le húsáid réitigh SOI an próiseas déantúsaíochta a laghdú go mór. Tá tiús barr sileacain na sliseog sileacain SOI scannán tiubh níos mó ná 1um, agus is é 0.5-4um an tiús ciseal faoi thalamh. Úsáidtear é go príomha i bhfeistí cumhachta agus i réimsí MEMS, go háirithe i rialú tionsclaíoch, leictreonaic feithicleach, cumarsáid gan sreang, etc., agus de ghnáth úsáidtear táirgí trastomhas 150mm agus 200mm.