በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ እያደገ በመጣው የእድገት ሂደት ውስጥ፣ የተወለወለ ነጠላ ክሪስታልየሲሊኮን ዌፈርስወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። የተለያዩ ማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ለማምረት እንደ መሰረታዊ ቁሳቁስ ያገለግላሉ። ከውስብስብ እና ትክክለኛ ከተዋሃዱ ወረዳዎች እስከ ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው ማይክሮፕሮሰሰሮች እና ባለብዙ ተግባር ዳሳሾች፣ የተወለወለ ነጠላ ክሪስታልየሲሊኮን ዌፈርስአስፈላጊ ናቸው። በአፈጻጸም እና በዝርዝራቸው ላይ ያሉት ልዩነቶች የመጨረሻዎቹን ምርቶች ጥራት እና አፈፃፀም በቀጥታ ይነካሉ። ከዚህ በታች የተወለወሉ ነጠላ ክሪስታል ሲሊከን ዋፈሮች የተለመዱ ዝርዝሮች እና መለኪያዎች ናቸው፡

ዲያሜትር፡- የሴሚኮንዳክተር ነጠላ ክሪስታል ሲሊከን ዋፈርዎች መጠን የሚለካው በዲያሜትራቸው ሲሆን በተለያዩ መስፈርቶች ይመጣሉ። የተለመዱ ዲያሜትሮች 2 ኢንች (50.8ሚሜ)፣ 3 ኢንች (76.2ሚሜ)፣ 4 ኢንች (100ሚሜ)፣ 5 ኢንች (125ሚሜ)፣ 6 ኢንች (150ሚሜ)፣ 8 ኢንች (200ሚሜ)፣ 12 ኢንች (300ሚሜ) እና 18 ኢንች (450ሚሜ) ያካትታሉ። የተለያዩ ዲያሜትሮች ለተለያዩ የምርት ፍላጎቶች እና የሂደት መስፈርቶች ተስማሚ ናቸው። ለምሳሌ፣ ትናንሽ ዲያሜትር ያላቸው ዋፈርዎች ለልዩ፣ አነስተኛ መጠን ላላቸው ማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ትላልቅ ዲያሜትር ያላቸው ዋፈርዎች ደግሞ በትልቅ ደረጃ በተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ውስጥ ከፍተኛ የምርት ቅልጥፍና እና የወጪ ጥቅሞችን ያሳያሉ። የገጽታ መስፈርቶች እንደ ነጠላ ጎን የተወለወለ (SSP) እና ባለ ሁለት ጎን የተወለወለ (DSP) ተመድበዋል። ባለ አንድ ጎን የተወለወለ ዋፈርዎች እንደ የተወሰኑ ዳሳሾች ባሉ በአንድ በኩል ከፍተኛ ጠፍጣፋነት ለሚፈልጉ መሳሪያዎች ያገለግላሉ። ባለ ሁለት ጎን የተወለወለ ዋፈርዎች በሁለቱም ገጽታዎች ላይ ከፍተኛ ትክክለኛነት ለሚያስፈልጋቸው የተቀናጁ ወረዳዎች እና ሌሎች ምርቶች በተለምዶ ያገለግላሉ። የገጽታ መስፈርት (አጨራረስ): ባለ አንድ ጎን የተወለወለ SSP / ባለ ሁለት ጎን የተወለወለ DSP።

ዓይነት/ዶፓንት፡ (1) የኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተር፡- የተወሰኑ የርኩሰት አቶሞች ወደ ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ሲገቡ፣ ኮንዳክቲቭነቱን ይለውጣሉ። ለምሳሌ፣ እንደ ናይትሮጅን (N)፣ ፎስፈረስ (P)፣ አርሴኒክ (As) ወይም አንቲሞኒ (Sb) ያሉ ፔንታቫለንት ንጥረ ነገሮች ሲጨመሩ፣ የቫለንቲ ኤሌክትሮኖቻቸው ከአካባቢው የሲሊኮን አቶሞች የቫለንቲ ኤሌክትሮኖች ጋር የኮቫለንት ትስስር ይፈጥራሉ፣ ይህም ተጨማሪ ኤሌክትሮን በኮቫለንቲ ትስስር ያልተሳሰረ ይተዋል። ይህም ከቀዳዳ ክምችት የበለጠ የኤሌክትሮን ክምችት ያስከትላል፣ የኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተርም ይፈጥራል፣ እንዲሁም የኤሌክትሮን አይነት ሴሚኮንዳክተር በመባልም ይታወቃል። የኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ኤሌክትሮኖችን እንደ ዋና የኃይል ተሸካሚዎች የሚያስፈልጋቸውን መሳሪያዎች በማምረት ረገድ ወሳኝ ናቸው፣ ለምሳሌ የተወሰኑ የኃይል መሳሪያዎች። (2) የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር፡- እንደ ቦሮን (B)፣ ጋሊየም (Ga) ወይም ኢንዲየም (In) ያሉ ትራይቫለንት ርኩሰት ንጥረ ነገሮች ወደ ሲሊኮን ሴሚኮንዳክተር ሲገቡ፣ የርኩሰት አቶሞች የቫለንቲ ኤሌክትሮኖች ከአካባቢው የሲሊኮን አቶሞች ጋር የኮቫለንት ትስስር ይፈጥራሉ፣ ነገር ግን ቢያንስ አንድ የቫለንቲ ኤሌክትሮን የላቸውም እና ሙሉ የኮቫለንት ትስስር መፍጠር አይችሉም። ይህ ከኤሌክትሮን ክምችት የበለጠ የቀዳዳ ክምችት እንዲኖር ያደርጋል፣ ይህም የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር ይፈጥራል፣ እንዲሁም የሆል-አይነት ሴሚኮንዳክተር በመባልም ይታወቃል። የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ቀዳዳዎች እንደ ዳዮዶች እና የተወሰኑ ትራንዚስተሮች ያሉ ዋና ዋና የቻርጅ ተሸካሚዎች ሆነው የሚያገለግሉ መሳሪያዎችን በማምረት ረገድ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ።

የመቋቋም አቅም፡ የመቋቋም አቅም የተወለወለ ነጠላ ክሪስታል ሲሊከን ዋፈሮች የኤሌክትሪክ ኮንዳክቲቭነትን የሚለካ ቁልፍ አካላዊ መጠን ነው። ዋጋው የቁሳቁሱን የኮንዳክቲቭ አፈፃፀም ያንፀባርቃል። የመቋቋም አቅሙ ዝቅተኛ በሆነ ቁጥር የሲሊከን ዋፈር ኮንዳክቲቭነት የተሻለ ነው፤ በተቃራኒው የመቋቋም አቅሙ ከፍ ባለ መጠን ኮንዳክቲቭነቱ ደካማ ይሆናል። የሲሊከን ዋፈሮች የመቋቋም አቅማቸው የሚወሰነው በውስጣቸው ባለው የቁሳቁስ ባህሪያቸው ሲሆን የሙቀት መጠኑም ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። በአጠቃላይ የሲሊከን ዋፈሮች የመቋቋም አቅማቸው ከሙቀት ጋር ይጨምራል። በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የተለያዩ ማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ለሲሊከን ዋፈሮች የተለያዩ የመቋቋም አቅም መስፈርቶች አሏቸው። ለምሳሌ፣ በተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ዋፈሮች የተረጋጋ እና አስተማማኝ የመሳሪያ አፈፃፀምን ለማረጋገጥ የተቃውሞ ትክክለኛነት ቁጥጥር ያስፈልጋቸዋል።

አቀማመጥ፡ የዋፈር ክሪስታል አቅጣጫ የሲሊኮን ላቲስ ክሪስታሎግራፊክ አቅጣጫን ይወክላል፣ በተለምዶ እንደ (100)፣ (110)፣ (111)፣ ወዘተ ባሉ ሚለር ኢንዴክሶች ይገለጻል። የተለያዩ የክሪስታል አቅጣጫዎች እንደ የመስመር ጥግግት ያሉ የተለያዩ አካላዊ ባህሪያት አሏቸው፣ ይህም በአቀማመጡ ላይ በመመስረት ይለያያል። ይህ ልዩነት የዋፈርን አፈፃፀም በቀጣዮቹ የማቀነባበሪያ ደረጃዎች እና የማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን የመጨረሻ አፈጻጸም ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል። በማምረት ሂደት ውስጥ፣ ለተለያዩ የመሣሪያ መስፈርቶች ተገቢውን አቅጣጫ ያለው የሲሊኮን ዋፈር መምረጥ የመሣሪያ አፈጻጸምን ሊያሻሽል፣ የምርት ቅልጥፍናን ሊያሻሽል እና የምርት ጥራትን ሊያሻሽል ይችላል።

ጠፍጣፋ/ጫማ፡- በሲሊኮን ዋፈር ዙሪያ ላይ ያለው ጠፍጣፋ ጠርዝ (ጠፍጣፋ) ወይም ቪ-ኖች (ጫማ) በክሪስታል አቅጣጫ አሰላለፍ ውስጥ ወሳኝ ሚና የሚጫወት ሲሆን በዋፈር ማምረት እና ሂደት ውስጥ አስፈላጊ መለያ ነው። የተለያዩ ዲያሜትሮች ያላቸው ዋፎች ለጠፍጣፋ ወይም ለጫማ ርዝመት ከተለያዩ መመዘኛዎች ጋር ይዛመዳሉ። የአሰላለፍ ጠርዞቹ በዋና ጠፍጣፋ እና ሁለተኛ ደረጃ ጠፍጣፋ ተብለው ይመደባሉ። ዋናው ጠፍጣፋ በዋናነት የዋፈርን መሰረታዊ የክሪስታል አቅጣጫ እና የሂደት ማጣቀሻ ለመወሰን የሚያገለግል ሲሆን ሁለተኛው ጠፍጣፋ ደግሞ በትክክለኛ አሰላለፍ እና ሂደት ውስጥ የበለጠ ይረዳል፣ ይህም የዋፈርን ትክክለኛ አሠራር እና ወጥነት በማምረት መስመር ውስጥ ያረጋግጣል።

ውፍረት፡ የዋፈር ውፍረት በተለምዶ በማይክሮሜትሮች (μm) ይገለጻል፣ የጋራ ውፍረት ከ100 μm እስከ 1000 μm ይለያያል። የተለያየ ውፍረት ያላቸው ዋፈርዎች ለተለያዩ የማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ዓይነቶች ተስማሚ ናቸው። ቀጭን ዋፈርዎች (ለምሳሌ፣ 100 μm - 300 μm) ብዙውን ጊዜ ጥብቅ ውፍረት ቁጥጥር የሚያስፈልጋቸው የቺፕ ማምረቻዎችን ለማምረት ያገለግላሉ፣ ይህም የቺፑን መጠን እና ክብደት ይቀንሳል እና የውህደት ጥግግትን ይጨምራል። ወፍራም ዋፈርዎች (ለምሳሌ፣ 500 μm - 1000 μm) በስራ ወቅት መረጋጋትን ለማረጋገጥ እንደ የኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች ባሉ ከፍተኛ ሜካኒካል ጥንካሬ በሚያስፈልጋቸው መሳሪያዎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የወለል ሻካራነት፡ የወለል ሻካራነት የዋፈር ጥራትን ለመገምገም ቁልፍ ከሆኑ መለኪያዎች አንዱ ነው፣ ምክንያቱም በዋፈር እና በቀጣይ በተቀመጡ ቀጭን የፊልም ቁሳቁሶች መካከል ያለውን ማጣበቂያ እንዲሁም የመሳሪያውን የኤሌክትሪክ አፈጻጸም በቀጥታ ይነካል። ብዙውን ጊዜ እንደ ሩት አማካኝ ካሬ (RMS) ሻካራነት (በ nm) ይገለጻል። የታችኛው የወለል ሻካራነት ማለት የዋፈር ወለል ለስላሳ ነው ማለት ነው፣ ይህም እንደ ኤሌክትሮን መበታተን ያሉ ክስተቶችን ለመቀነስ እና የመሳሪያውን አፈጻጸም እና አስተማማኝነት ያሻሽላል። በተራቀቁ የሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ሂደቶች ውስጥ፣ የወለል ሻካራነት መስፈርቶች እየጨመሩ መጥተዋል፣ በተለይም ለከፍተኛ ደረጃ የተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ፣ የገጽታ ሻካራነት ወደ ጥቂት ናኖሜትሮች ወይም ከዚያ በታች ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል።

የጠቅላላ ውፍረት ልዩነት (TTV): የጠቅላላ ውፍረት ልዩነት የሚያመለክተው በዋፈር ወለል ላይ በበርካታ ነጥቦች ላይ በሚለካው ከፍተኛ እና ዝቅተኛ ውፍረት መካከል ያለውን ልዩነት ሲሆን ይህም በተለምዶ በ μm ይገለጻል። ከፍተኛ የቲቪ (TTV) እንደ ፎቶሊቶግራፊ እና ቅርፊት ባሉ ሂደቶች ውስጥ ልዩነቶችን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም የመሣሪያውን አፈጻጸም ወጥነት እና ምርት ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። ስለዚህ፣ በዋፈር ማምረቻ ወቅት የቲቪ (TTV) መቆጣጠር የምርት ጥራትን ለማረጋገጥ ቁልፍ እርምጃ ነው። ለከፍተኛ ትክክለኛነት ማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ማምረቻ፣ TTV በተለምዶ በጥቂት ማይክሮሜትሮች ውስጥ መሆን አለበት።

ቀስት፡ ቀስት ማለት በዋፈር ወለል እና ተስማሚ ጠፍጣፋ ፕላን መካከል ያለውን ልዩነት የሚያመለክት ሲሆን ይህም በተለምዶ በ μm ይለካል። ከመጠን በላይ መስገድ ያላቸው ዋፈሮች በቀጣይ ሂደት ወቅት ሊሰበሩ ወይም ያልተመጣጠነ ውጥረት ሊያጋጥማቸው ይችላል፣ ይህም የምርት ቅልጥፍናን እና የምርት ጥራትን ይነካል። በተለይም እንደ ፎቶሊቶግራፊ ባሉ ከፍተኛ ጠፍጣፋነት በሚያስፈልጋቸው ሂደቶች ውስጥ፣ የፎቶሊቶግራፊ ንድፍ ትክክለኛነት እና ወጥነት ለማረጋገጥ መስገድ በተወሰነ ክልል ውስጥ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል።

ዋርፕ፡ ዋርፕ በዋፈር ወለል እና ተስማሚ በሆነው ክብ ቅርጽ መካከል ያለውን ልዩነት ያመለክታል፣ እሱም በ μm የሚለካ ነው። ልክ እንደ ቀስት፣ ዋርፕ የዋፈር ጠፍጣፋነት አስፈላጊ አመላካች ነው። ከመጠን በላይ ዋርፕ የዋፈርን አቀማመጥ ትክክለኛነት በማቀነባበሪያ መሳሪያዎች ውስጥ ብቻ ሳይሆን በቺፕ ማሸጊያ ሂደት ውስጥ እንደ ቺፕ እና በማሸጊያ ቁሳቁስ መካከል ደካማ ትስስር ያሉ ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም በተራው የመሳሪያውን አስተማማኝነት ይነካል። በከፍተኛ ደረጃ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ፣ የዋርፕ መስፈርቶች የላቁ የቺፕ ማምረቻ እና የማሸጊያ ሂደቶችን ፍላጎቶች ለማሟላት የበለጠ ጥብቅ እየሆኑ መጥተዋል።

የጠርዝ መገለጫ፡ የዋፈር የጠርዝ መገለጫ ለቀጣይ ሂደትና አያያዝ ወሳኝ ነው። በተለምዶ በጠርዝ ማግለል ዞን (EEZ) ይገለጻል፣ ይህም ምንም አይነት ሂደት የማይፈቀድበት የዋፈር ጠርዝ ያለውን ርቀት ይገልፃል። በአግባቡ የተነደፈ የጠርዝ መገለጫ እና ትክክለኛ የEEZ ቁጥጥር በማቀነባበር ወቅት የጠርዝ ጉድለቶችን፣ የጭንቀት ክምችቶችን እና ሌሎች ችግሮችን ለማስወገድ ይረዳል፣ ይህም አጠቃላይ የዋፈር ጥራት እና ምርትን ያሻሽላል። በአንዳንድ የላቁ የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶች፣ የጠርዝ መገለጫ ትክክለኛነት በንዑስ ማይክሮን ደረጃ መሆን አለበት።

የቅንጣት ብዛት፡- በዋፈር ወለል ላይ ያሉት የቅንጣት ብዛት እና መጠን ስርጭት የማይክሮኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን አፈፃፀም በእጅጉ ይነካል። ከመጠን በላይ ወይም ትልቅ ቅንጣቶች እንደ አጭር ወረዳዎች ወይም መፍሰስ ያሉ የመሳሪያ ውድቀቶችን ሊያስከትሉ ይችላሉ፣ ይህም የምርት ምርትን ይቀንሳል። ስለዚህ፣ የቅንጣት ብዛት ብዙውን ጊዜ የሚለካው በአንድ ክፍል አካባቢ ያሉትን ቅንጣቶች በመቁጠር ነው፣ ለምሳሌ ከ0.3 μm በላይ የሆኑ የቅንጣት ብዛት። በዋፈር ምርት ወቅት የቅንጣት ብዛት ጥብቅ ቁጥጥር የምርት ጥራትን ለማረጋገጥ አስፈላጊ መለኪያ ነው። የላቁ የጽዳት ቴክኖሎጂዎች እና የንፁህ የምርት አካባቢ በዋፈር ወለል ላይ ያለውን የቅንጣት ብክለት ለመቀነስ ያገለግላሉ።

ተዛማጅ ምርት

ነጠላ ክሪስታል ሲሊኮን ዋፈር ሲ ንኡስ ሰሌድ አይነት N/P አማራጭ ሲሊኮን ካርባይድ ዋፈር

FZ CZ Si ዋፈር በክምችት ውስጥ 12 ኢንች የሲሊኮን ዋፈር ፕራይም ወይም ቴስት