ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ እያደገ ባለው የእድገት ሂደት ውስጥ የተጣራ ነጠላ ክሪስታልየሲሊኮን ዋፍሎችወሳኝ ሚና ይጫወታሉ. የተለያዩ ማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎችን ለማምረት እንደ መሰረታዊ ቁሳቁስ ሆነው ያገለግላሉ. ከተወሳሰቡ እና ትክክለኛ ከተዋሃዱ ወረዳዎች እስከ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ማይክሮፕሮሰሰር እና ባለብዙ ተግባር ዳሳሾች፣ የተወለወለ ነጠላ ክሪስታልየሲሊኮን ዋፍሎችአስፈላጊ ናቸው. የአፈፃፀማቸው ልዩነት እና ዝርዝር መግለጫዎች በቀጥታ የመጨረሻዎቹ ምርቶች ጥራት እና አፈፃፀም ላይ ተጽእኖ ያሳድራሉ. ከታች ያሉት የሚያብረቀርቁ ነጠላ ክሪስታል የሲሊኮን መጋገሪያዎች የተለመዱ ዝርዝሮች እና መለኪያዎች ናቸው፡

ዲያሜትር፡- የሴሚኮንዳክተር ነጠላ ክሪስታል የሲሊኮን ዋፍሮች መጠን የሚለካው በዲያሜትራቸው ነው፣ እና በተለያዩ መመዘኛዎች ይመጣሉ። የተለመዱ ዲያሜትሮች 2 ኢንች (50.8ሚሜ)፣ 3 ኢንች (76.2 ሚሜ)፣ 4 ኢንች (100ሚሜ)፣ 5 ኢንች (125 ሚሜ)፣ 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 አነስተኛ መጠን ያለው ዲያሜትሮች በተለምዶ ለየት ያለ አነስተኛ መጠን ላላቸው ማይክሮኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ, ትላልቅ ዲያሜትሮች ግን ከፍተኛ የምርት ቅልጥፍናን እና ከፍተኛ መጠን ያለው የተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ዋጋን ያሳያሉ. የገጽታ መስፈርቶች በአንድ-ጎን የተወለወለ (SSP) እና ባለ ሁለት ጎን (DSP) ተብለው ተከፋፍለዋል። ነጠላ-ጎን የሚያብረቀርቁ ዋይፋዎች በአንድ በኩል ከፍተኛ ጠፍጣፋነት ለሚፈልጉ መሳሪያዎች ለምሳሌ እንደ አንዳንድ ዳሳሾች ያገለግላሉ። ባለ ሁለት ጎን የሚያብረቀርቅ ዋይፍ በተለምዶ ለተቀናጁ ወረዳዎች እና ሌሎች በሁለቱም ገጽታዎች ላይ ከፍተኛ ትክክለኛነትን ለሚፈልጉ ምርቶች ያገለግላሉ። የገጽታ መስፈርት (ጨርስ)፡ ባለ አንድ ጎን የተወለወለ SSP/ባለ ሁለት ጎን የተወለወለ DSP።

ዓይነት/ዶፓንት፡ (1) N-አይነት ሴሚኮንዳክተር፡- የተወሰኑ ርኩስ አተሞች ወደ ውስጣዊ ሴሚኮንዳክተር ሲገቡ የእንቅስቃሴውን እንቅስቃሴ ይለውጣሉ። ለምሳሌ እንደ ናይትሮጅን (ኤን)፣ ፎስፎረስ (ፒ)፣ አርሴኒክ (አስ) ወይም አንቲሞኒ (ኤስቢ) ያሉ ፔንታቫለንት ንጥረ ነገሮች ሲጨመሩ የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች በዙሪያው ካሉት የሲሊኮን አቶሞች የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ጋር ኮቫለንት ቦንድ ይመሰርታሉ፣ ይህም ተጨማሪ ኤሌክትሮን በcovalent bond ያልተገናኘ ይቀራል። ይህ ከቀዳዳው ትኩረት የበለጠ የኤሌክትሮን ትኩረትን ያስከትላል ፣ የኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተር ይፈጥራል ፣ እንዲሁም ኤሌክትሮን-አይነት ሴሚኮንዳክተር በመባልም ይታወቃል። ኤን-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ኤሌክትሮኖችን እንደ ዋና ቻርጅ አጓጓዦች፣ እንደ አንዳንድ የኃይል መሣሪያዎች ባሉ ማምረቻ መሳሪያዎች ውስጥ ወሳኝ ናቸው። (2) ፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር፡- እንደ ቦሮን (ቢ)፣ ጋሊየም (ጋ) ወይም ኢንዲየም (ኢን) ያሉ ትሪቫለንት ርኩስ ንጥረ ነገሮች ወደ ሲሊኮን ሴሚኮንዳክተር ሲገቡ፣ የቫለንስ ኤሌክትሮኖች የርኩሰት አተሞች ከአካባቢው የሲሊኮን አቶሞች ጋር የጋራ ትስስር ይመሰርታሉ፣ ነገር ግን ቢያንስ አንድ የቫሌንስ ኤሌክትሮን ይጎድላቸዋል እና ሙሉ በሙሉ የተዋሃደ ትስስር መፍጠር አይችሉም። ይህ ከኤሌክትሮን ክምችት የበለጠ ወደ ቀዳዳ ክምችት ይመራል, የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተር ይፈጥራል, እንዲሁም ቀዳዳ-አይነት ሴሚኮንዳክተር በመባል ይታወቃል. ፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች ቀዳዳዎች እንደ ዳዮዶች እና የተወሰኑ ትራንዚስተሮች ያሉ እንደ ዋና ቻርጅ ተሸካሚዎች ሆነው በሚያገለግሉባቸው መሳሪያዎች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ።

የመቋቋም ችሎታ፡ የመቋቋም ችሎታ የተወለወለ ነጠላ ክሪስታል የሲሊኮን ዋይፎች ኤሌክትሪክን የሚለካ ቁልፍ አካላዊ ብዛት ነው። እሴቱ የቁሳቁስን የመምራት አፈጻጸም ያንፀባርቃል። ዝቅተኛ የመቋቋም ችሎታ, የሲሊኮን ቫፈርን የተሻለ አሠራር; በተቃራኒው, የመቋቋም አቅም ከፍ ባለ መጠን, ደካማው ኮንዳክቲቭ. የሲሊኮን ቫፈርን የመቋቋም ችሎታ የሚወሰነው በተፈጥሮው የቁስ ባህሪያቸው ነው, እና የሙቀት መጠኑም ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል. በአጠቃላይ የሲሊኮን ቫውቸር የመቋቋም ችሎታ በሙቀት መጠን ይጨምራል. በተግባራዊ አፕሊኬሽኖች ውስጥ, የተለያዩ ማይክሮኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ለሲሊኮን ቫፈርስ የተለያዩ የመከላከያ መስፈርቶች አሏቸው. ለምሳሌ, በተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ ዋፍሮች የተረጋጋ እና አስተማማኝ የመሳሪያ አፈፃፀምን ለማረጋገጥ የተቃውሞ ትክክለኛ ቁጥጥር ያስፈልጋቸዋል።

አቀማመጥ፡ የዋፈር ክሪስታል አቅጣጫ የሲሊኮን ጥልፍልፍ ክሪስታሎግራፊያዊ አቅጣጫን ይወክላል፣በተለምዶ በ ሚለር ኢንዴክሶች እንደ (100) (110) (111) ወዘተ ይገለጻል።የተለያዩ ክሪስታል አቅጣጫዎች እንደ የመስመር ጥግግት ያሉ የተለያዩ አካላዊ ባህሪያት አሏቸው፣ ይህም በአቀማመሩ ላይ ተመስርቶ ይለያያል። ይህ ልዩነት በቀጣዮቹ የማቀነባበሪያ ደረጃዎች እና በማይክሮኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች የመጨረሻ አፈጻጸም ላይ የዋፈር አፈጻጸም ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል። በማምረት ሂደት ውስጥ ለተለያዩ የመሳሪያ መስፈርቶች ተገቢው አቅጣጫ ያለው የሲሊኮን ዋፈር መምረጥ የመሳሪያውን አፈጻጸም ማሳደግ፣ የምርት ቅልጥፍናን ማሻሻል እና የምርት ጥራትን ሊያሳድግ ይችላል።

ጠፍጣፋ/ኖች፡- በሲሊኮን ዋይፈር ዙሪያ ላይ ያለው ጠፍጣፋ ጠርዝ (ጠፍጣፋ) ወይም ቪ-ኖች (ኖች) በክሪስታል አቅጣጫ አሰላለፍ ውስጥ ወሳኝ ሚና የሚጫወተው እና በዋፈር ማምረቻ እና ሂደት ውስጥ አስፈላጊ መለያ ነው። የተለያዩ ዲያሜትሮች ያላቸው ዋይፋዎች ለፍላቱ ወይም ለኖትች ርዝመት ከተለያዩ ደረጃዎች ጋር ይዛመዳሉ። የአሰላለፍ ጠርዞች ወደ አንደኛ ደረጃ ጠፍጣፋ እና ሁለተኛ ደረጃ ጠፍጣፋ ይመደባሉ. ዋናው ጠፍጣፋ በዋነኝነት የሚያገለግለው የቫፈርን መሰረታዊ ክሪስታል አቅጣጫ እና ማቀነባበሪያ ማጣቀሻን ለመወሰን ሲሆን ሁለተኛው ፍላት ደግሞ በትክክለኛ አሰላለፍ እና ሂደት ላይ የበለጠ ይረዳል ፣ ይህም የዋፋውን ትክክለኛ አሠራር እና ወጥነት ባለው የምርት መስመር ውስጥ ያረጋግጣል።

ውፍረት፡ የዋፈር ውፍረት በተለምዶ በማይክሮሜትሮች (μm) ይገለጻል፣ የጋራ ውፍረት በ100μm እና 1000μm መካከል ነው። የተለያየ ውፍረት ያላቸው ዋፍሮች ለተለያዩ ማይክሮኤሌክትሮኒካዊ መሳሪያዎች ተስማሚ ናቸው. ቀጭን ዋፍሮች (ለምሳሌ 100μm - 300μm) ብዙውን ጊዜ ለቺፕ ማምረቻ የሚውሉ ሲሆን ይህም ጥብቅ ውፍረትን መቆጣጠር፣ የቺፑን መጠንና ክብደት በመቀነስ የመዋሃድ መጠኑን ይጨምራል። ወፍራም ዋፈርስ (ለምሳሌ 500μm - 1000μm) በሚሠራበት ጊዜ መረጋጋትን ለማረጋገጥ ከፍተኛ የሜካኒካል ጥንካሬን በሚጠይቁ መሣሪያዎች ላይ እንደ ሃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ።

Surface Roughness፡ የወፈርን ጥራት ለመገምገም የገጽታ ሸካራነት አንዱ ቁልፍ መለኪያ ሲሆን ይህም በቀጥታ በዋፈር እና በቀጣይ በተቀመጡት ስስ የፊልም ቁሶች መካከል ያለውን ማጣበቂያ እንዲሁም የመሳሪያውን የኤሌክትሪክ አሠራር ስለሚጎዳ ነው። እሱ ብዙውን ጊዜ እንደ ሥር አማካይ ካሬ (RMS) ሻካራነት (በ nm) ይገለጻል። የታችኛው ወለል ሸካራነት ማለት የዋፈር ወለል ለስላሳ ነው፣ ይህም እንደ ኤሌክትሮን መበታተን ያሉ ክስተቶችን ለመቀነስ እና የመሣሪያውን አፈጻጸም እና አስተማማኝነት ያሻሽላል። በላቁ ሴሚኮንዳክተር የማምረቻ ሂደቶች፣የገጽታ ሸካራነት መስፈርቶች ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጠነከሩ መጥተዋል፣በተለይ ለከፍተኛ ደረጃ የተቀናጀ የወረዳ ማምረቻ፣የገጽታ ሸካራነት እስከ ጥቂት ናኖሜትሮች ወይም ከዚያ በታች ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል።

ጠቅላላ ውፍረት ልዩነት (TTV): አጠቃላይ ውፍረት ልዩነት በዋፈር ወለል ላይ በበርካታ ነጥቦች ላይ በሚለካው ከፍተኛ እና ዝቅተኛ ውፍረት መካከል ያለውን ልዩነት ያመለክታል፣በተለምዶ በμm ውስጥ ይገለጻል። ከፍተኛ ቲቲቪ እንደ ፎቶግራፊ እና ኢቲንግ በመሳሰሉት ሂደቶች ላይ መዛባት ሊያስከትል ይችላል፣የመሳሪያውን አፈጻጸም ወጥነት እና ምርትን ይጎዳል። ስለዚህ በዋፈር ማምረቻ ወቅት TTVን መቆጣጠር የምርት ጥራትን ለማረጋገጥ ቁልፍ እርምጃ ነው። ለከፍተኛ ትክክለኛነት የማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያ ማምረቻ፣ TTV በተለምዶ በጥቂት ማይክሮሜትሮች ውስጥ መሆን አለበት።

ቀስት፡ ቀስት የሚያመለክተው በዋፈር ወለል እና በጥሩ ጠፍጣፋ አውሮፕላን መካከል ያለውን ልዩነት ነው፣ በተለይም በμm። ከመጠን በላይ ማጎንበስ ያላቸው ዋፍሮች በቀጣይ ሂደት ውስጥ ሊሰበሩ ወይም ያልተስተካከለ ውጥረት ሊያጋጥማቸው ይችላል፣ ይህም የምርት ቅልጥፍናን እና የምርት ጥራትን ይጎዳል። በተለይም ከፍ ያለ ጠፍጣፋነት በሚጠይቁ ሂደቶች ውስጥ፣ ለምሳሌ ፎቶሊቶግራፊ፣ የፎቶሊቶግራፊ ንድፍ ትክክለኛነት እና ወጥነት ለማረጋገጥ መስገድ በተወሰነ ክልል ውስጥ ቁጥጥር ሊደረግበት ይገባል።

ዋርፕ፡ ዋርፕ በዋፈር ወለል እና በጥሩ ክብ ቅርጽ መካከል ያለውን ልዩነት ያሳያል፣ እንዲሁም በμm ይለካል። ከቀስት ጋር በሚመሳሰል መልኩ ዋርፕ የዋፈር ጠፍጣፋነት አስፈላጊ አመላካች ነው። ከመጠን በላይ መወዛወዝ የቫፈርን አቀማመጥ ትክክለኛነት በመሳሪያዎች ሂደት ላይ ብቻ ሳይሆን በቺፕ ማሸግ ሂደት ውስጥ ችግሮችን ሊያስከትል ይችላል, ለምሳሌ በቺፑ እና በማሸጊያ እቃዎች መካከል ደካማ ትስስር, ይህ ደግሞ የመሳሪያውን አስተማማኝነት ይነካል. በከፍተኛ ደረጃ ሴሚኮንዳክተር ማምረቻ ውስጥ፣ የተራቀቁ ቺፕ የማምረት እና የማሸግ ሂደቶችን ፍላጎቶች ለማሟላት የዋርፕ መስፈርቶች ይበልጥ ጥብቅ እየሆኑ መጥተዋል።

የጠርዝ መገለጫ፡ የዋፈር ጠርዝ መገለጫ ለቀጣይ ሂደት እና አያያዝ ወሳኝ ነው። እሱ በተለምዶ በ Edge Exclusion Zone (EEZ) ይገለጻል፣ ይህም ምንም ሂደት የማይፈቀድበት ከዋፈር ጠርዝ ያለውን ርቀት ይገልጻል። በትክክል የተነደፈ የጠርዝ መገለጫ እና ትክክለኛ የEEZ ቁጥጥር በሂደቱ ወቅት የጠርዝ ጉድለቶችን፣ የጭንቀት ውጥረቶችን እና ሌሎች ጉዳዮችን ለማስወገድ ይረዳል፣ አጠቃላይ የዋፈር ጥራት እና ምርትን ያሻሽላል። በአንዳንድ የላቁ የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶች፣ የጠርዝ መገለጫ ትክክለኛነት በንዑስ ማይክሮን ደረጃ መሆን ያስፈልጋል።

ቅንጣት ቆጠራ፡ በዋፈር ወለል ላይ ያለው የንጥሎች ብዛት እና መጠን ስርጭት በማይክሮ ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች አፈጻጸም ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። ከመጠን በላይ ወይም ትልቅ ቅንጣቶች ወደ መሳሪያ ብልሽቶች ሊመሩ ይችላሉ, ለምሳሌ አጭር ዑደት ወይም መፍሰስ, የምርት ምርትን ይቀንሳል. ስለዚህ, የንጥል ቆጠራ ብዙውን ጊዜ የሚለካው በአንድ ክፍል ውስጥ ያሉትን ቅንጣቶች በመቁጠር ነው, ለምሳሌ ከ 0.3μm በላይ የሆኑ ቅንጣቶች ብዛት. በዋፈር ማምረቻ ወቅት የንጥል ቆጠራ ጥብቅ ቁጥጥር የምርት ጥራትን ለማረጋገጥ አስፈላጊ መለኪያ ነው። የተራቀቁ የጽዳት ቴክኖሎጂዎች እና ንጹህ የምርት አካባቢ በዋፈር ወለል ላይ ያለውን የብክለት ብክለት ለመቀነስ ያገለግላሉ።

ተዛማጅ ምርት

ነጠላ ክሪስታል ሲሊከን ዋፈር የንዑስ ፕላስተር ዓይነት N/P አማራጭ የሲሊኮን ካርቦይድ ዋፈር

FZ CZ Si wafer በአክሲዮን 12ኢንች የሲሊኮን ዋፈር ፕራይም ወይም ሙከራ