අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ දියුණු සංවර්ධන ක්‍රියාවලියේදී, ඔප දැමූ තනි ස්ඵටිකසිලිකන් වේෆර්තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඒවා විවිධ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා මූලික ද්‍රව්‍ය ලෙස සේවය කරයි. සංකීර්ණ හා නිරවද්‍ය ඒකාබද්ධ පරිපථවල සිට අධිවේගී ක්ෂුද්‍ර සකසන සහ බහුකාර්ය සංවේදක දක්වා, ඔප දැමූ තනි ස්ඵටිකසිලිකන් වේෆර්අත්‍යවශ්‍ය වේ. ඒවායේ ක්‍රියාකාරීත්වයේ සහ පිරිවිතරවල වෙනස්කම් අවසාන නිෂ්පාදනවල ගුණාත්මකභාවය සහ ක්‍රියාකාරිත්වයට සෘජුවම බලපායි. ඔප දැමූ තනි ස්ඵටික සිලිකන් වේෆර්වල පොදු පිරිවිතර සහ පරාමිතීන් පහත දැක්වේ:
විෂ්කම්භය: අර්ධ සන්නායක තනි ස්ඵටික සිලිකන් වේෆර්වල ප්‍රමාණය ඒවායේ විෂ්කම්භය අනුව මනිනු ලබන අතර, ඒවා විවිධ පිරිවිතරයන්ගෙන් පැමිණේ. පොදු විෂ්කම්භයන් අතර අඟල් 2 (50.8mm), අඟල් 3 (76.2mm), අඟල් 4 (100mm), අඟල් 5 (125mm), අඟල් 6 (150mm), අඟල් 8 (200mm), අඟල් 12 (300mm) සහ අඟල් 18 (450mm) ඇතුළත් වේ. විවිධ නිෂ්පාදන අවශ්‍යතා සහ ක්‍රියාවලි අවශ්‍යතා සඳහා විවිධ විෂ්කම්භයන් සුදුසු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, කුඩා විෂ්කම්භය වේෆර් සාමාන්‍යයෙන් විශේෂ, කුඩා පරිමාණ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා භාවිතා කරන අතර, විශාල විෂ්කම්භය වේෆර් විශාල පරිමාණ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේ ඉහළ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව සහ පිරිවැය වාසි පෙන්නුම් කරයි. මතුපිට අවශ්‍යතා තනි-පැති ඔප දැමූ (SSP) සහ ද්විත්ව-පැති ඔප දැමූ (DSP) ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. ඇතැම් සංවේදක වැනි එක් පැත්තක ඉහළ පැතලි බවක් අවශ්‍ය උපාංග සඳහා තනි-පැති ඔප දැමූ වේෆර් භාවිතා වේ. ද්විත්ව-පැති ඔප දැමූ වේෆර් බහුලව භාවිතා වන්නේ ඒකාබද්ධ පරිපථ සහ මතුපිට දෙකෙහිම ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් අවශ්‍ය අනෙකුත් නිෂ්පාදන සඳහා ය. මතුපිට අවශ්‍යතාවය (නිමාව): තනි-පැති ඔප දැමූ SSP / ද්විත්ව-පැති ඔප දැමූ DSP.
වර්ගය/ඩෝපන්ට්: (1) N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක: ඇතැම් අපිරිසිදු පරමාණු අභ්‍යන්තර අර්ධ සන්නායකයට හඳුන්වා දුන් විට, ඒවා එහි සන්නායකතාවය වෙනස් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, නයිට්‍රජන් (N), පොස්පරස් (P), ආසනික් (As) හෝ ඇන්ටිමනි (Sb) වැනි පෙන්ටාවලන්ට් මූලද්‍රව්‍ය එකතු කළ විට, ඒවායේ සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන අවට සිලිකන් පරමාණුවල සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන සමඟ සහසංයුජ බන්ධන සාදයි, අමතර ඉලෙක්ට්‍රෝනයක් සහසංයුජ බන්ධනයකින් බැඳී නැත. මෙහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස සිදුරු සාන්ද්‍රණයට වඩා වැඩි ඉලෙක්ට්‍රෝන සාන්ද්‍රණයක් ඇති වන අතර, එය ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් ලෙසද හැඳින්වේ. ඇතැම් බල උපාංග වැනි ප්‍රධාන ආරෝපණ වාහක ලෙස ඉලෙක්ට්‍රෝන අවශ්‍ය වන නිෂ්පාදන උපාංගවල N-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක ඉතා වැදගත් වේ. (2) P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක: බෝරෝන් (B), ගැලියම් (Ga) හෝ ඉන්ඩියම් (In) වැනි ත්‍රිසංයුජ අපිරිසිදු මූලද්‍රව්‍ය සිලිකන් අර්ධ සන්නායකයට හඳුන්වා දුන් විට, අපිරිසිදු පරමාණුවල සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝන අවට සිලිකන් පරමාණු සමඟ සහසංයුජ බන්ධන සාදයි, නමුත් ඒවාට අවම වශයෙන් එක් සංයුජතා ඉලෙක්ට්‍රෝනයක්වත් නොමැති අතර සම්පූර්ණ සහසංයුජ බන්ධනයක් සෑදිය නොහැක. මෙය ඉලෙක්ට්‍රෝන සාන්ද්‍රණයට වඩා වැඩි සිදුරු සාන්ද්‍රණයකට මග පාදයි, එමඟින් P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් සාදයි, එය සිදුරු-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායකයක් ලෙසද හැඳින්වේ. ඩයෝඩ සහ ඇතැම් ට්‍රාන්සිස්ටර වැනි ප්‍රධාන ආරෝපණ වාහක ලෙස සිදුරු ක්‍රියා කරන නිෂ්පාදන උපාංගවල P-වර්ගයේ අර්ධ සන්නායක ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
ප්‍රතිරෝධකතාව: ප්‍රතිරෝධකතාව යනු ඔප දැමූ තනි ස්ඵටික සිලිකන් වේෆර්වල විද්‍යුත් සන්නායකතාවය මනින ප්‍රධාන භෞතික ප්‍රමාණයකි. එහි අගය ද්‍රව්‍යයේ සන්නායක ක්‍රියාකාරිත්වය පිළිබිඹු කරයි. ප්‍රතිරෝධකතාව අඩු වන තරමට සිලිකන් වේෆර්හි සන්නායකතාවය වඩා හොඳය; අනෙක් අතට, ප්‍රතිරෝධකතාව වැඩි වන තරමට සන්නායකතාවය දුර්වල වේ. සිලිකන් වේෆර්වල ප්‍රතිරෝධකතාව තීරණය වන්නේ ඒවායේ ආවේණික ද්‍රව්‍යමය ගුණාංග අනුව වන අතර උෂ්ණත්වය ද සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි. සාමාන්‍යයෙන්, සිලිකන් වේෆර්වල ප්‍රතිරෝධකතාව උෂ්ණත්වය සමඟ වැඩි වේ. ප්‍රායෝගික යෙදීම් වලදී, විවිධ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවලට සිලිකන් වේෆර් සඳහා විවිධ ප්‍රතිරෝධක අවශ්‍යතා ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන වේෆර්වලට ස්ථාවර සහ විශ්වාසදායක උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කිරීම සඳහා ප්‍රතිරෝධකතාව පිළිබඳ නිරවද්‍ය පාලනයක් අවශ්‍ය වේ.
දිශානතිය: වේෆරයේ ස්ඵටික දිශානතිය සිලිකන් දැලිසෙහි ස්ඵටික විද්‍යාත්මක දිශාව නියෝජනය කරයි, සාමාන්‍යයෙන් (100), (110), (111) වැනි මිලර් දර්ශක මගින් නිශ්චිතව දක්වා ඇත. විවිධ ස්ඵටික දිශානතීන්ට විවිධ භෞතික ගුණාංග ඇත, උදාහරණයක් ලෙස රේඛා ඝනත්වය, එය දිශානතිය අනුව වෙනස් වේ. මෙම වෙනස පසුකාලීන සැකසුම් පියවරවලදී වේෆරයේ ක්‍රියාකාරිත්වයට සහ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල අවසාන ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපෑ හැකිය. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියේදී, විවිධ උපාංග අවශ්‍යතා සඳහා සුදුසු දිශානතියක් සහිත සිලිකන් වේෆරයක් තෝරා ගැනීමෙන් උපාංගයේ ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රශස්ත කිරීමට, නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීමට හැකිය.
පැතලි/නොච්: සිලිකන් වේෆරයේ පරිධියේ ඇති පැතලි දාරය (පැතලි) හෝ V-නොච් (නොච්) ස්ඵටික දිශානති පෙළගැස්මේ තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර වේෆරය නිෂ්පාදනය හා සැකසීමේදී වැදගත් හඳුනාගැනීමකි. විවිධ විෂ්කම්භයන් සහිත වේෆර් පැතලි හෝ නොච් වල දිග සඳහා විවිධ ප්‍රමිතීන්ට අනුරූප වේ. පෙළගැස්වීමේ දාර ප්‍රාථමික පැතලි සහ ද්විතියික පැතලි ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. ප්‍රාථමික පැතලිය ප්‍රධාන වශයෙන් වේෆරයේ මූලික ස්ඵටික දිශානතිය සහ සැකසුම් යොමුව තීරණය කිරීම සඳහා භාවිතා කරන අතර, ද්විතියික පැතලිය නිරවද්‍ය පෙළගැස්ම සහ සැකසීමට තවදුරටත් සහාය වන අතර, නිෂ්පාදන රේඛාව පුරා වේෆරයේ නිවැරදි ක්‍රියාකාරිත්වය සහ අනුකූලතාව සහතික කරයි.
ඝනකම: වේෆරයක ඝණකම සාමාන්‍යයෙන් මයික්‍රෝමීටර (μm) වලින් දක්වා ඇති අතර, පොදු ඝණකම 100μm සහ 1000μm අතර පරාසයක පවතී. විවිධ ඝණකම සහිත වේෆර් විවිධ වර්ගයේ ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා සුදුසු වේ. තුනී වේෆර් (උදා: 100μm – 300μm) බොහෝ විට දැඩි ඝණකම පාලනයක් අවශ්‍ය වන චිප් නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරනු ලැබේ, චිපයේ ප්‍රමාණය සහ බර අඩු කර ඒකාබද්ධ ඝනත්වය වැඩි කරයි. ක්‍රියාකාරීත්වය අතරතුර ස්ථායිතාව සහතික කිරීම සඳහා බල අර්ධ සන්නායක උපාංග වැනි ඉහළ යාන්ත්‍රික ශක්තියක් අවශ්‍ය උපාංගවල ඝන වේෆර් (උදා: 500μm – 1000μm) බහුලව භාවිතා වේ.
මතුපිට රළුබව: මතුපිට රළුබව වේෆර් ගුණාත්මකභාවය ඇගයීම සඳහා ප්‍රධාන පරාමිතීන්ගෙන් එකකි, මන්ද එය වේෆර් සහ පසුව තැන්පත් කරන ලද තුනී පටල ද්‍රව්‍ය අතර ඇලීම මෙන්ම උපාංගයේ විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරිත්වයට සෘජුවම බලපායි. එය සාමාන්‍යයෙන් මූල මධ්‍යන්‍ය වර්ග (RMS) රළුබව (nm වලින්) ලෙස ප්‍රකාශ වේ. පහළ මතුපිට රළුබව යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ වේෆර් මතුපිට සුමට වන අතර එය ඉලෙක්ට්‍රෝන විසිරීම වැනි සංසිද්ධි අඩු කිරීමට උපකාරී වන අතර උපාංග ක්‍රියාකාරිත්වය සහ විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කරයි. දියුණු අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හිදී, මතුපිට රළුබව අවශ්‍යතා වඩ වඩාත් දැඩි වෙමින් පවතී, විශේෂයෙන් ඉහළ මට්ටමේ ඒකාබද්ධ පරිපථ නිෂ්පාදනය සඳහා, එහිදී මතුපිට රළුබව නැනෝමීටර කිහිපයකට හෝ ඊටත් වඩා අඩු ප්‍රමාණයකට පාලනය කළ යුතුය.
මුළු ඝනකම විචලනය (TTV): මුළු ඝනකම විචලනය යනු වේෆර් මතුපිට බහු ලක්ෂ්‍යවලදී මනිනු ලබන උපරිම සහ අවම ඝණකම අතර වෙනසයි, සාමාන්‍යයෙන් μm වලින් ප්‍රකාශ වේ. ඉහළ TTV එකක් ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි සහ කැටයම් වැනි ක්‍රියාවලීන්හි අපගමනයන්ට හේතු විය හැකි අතර එය උපාංග කාර්ය සාධන අනුකූලතාවයට සහ අස්වැන්නට බලපායි. එබැවින්, වේෆර් නිෂ්පාදනයේදී TTV පාලනය කිරීම නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීමේ ප්‍රධාන පියවරකි. ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් යුත් ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග නිෂ්පාදනය සඳහා, TTV සාමාන්‍යයෙන් මයික්‍රෝමීටර කිහිපයක් ඇතුළත තිබීම අවශ්‍ය වේ.
දුන්න: දුන්න යනු වේෆර් මතුපිට සහ පරමාදර්ශී පැතලි තලය අතර අපගමනය වන අතර එය සාමාන්‍යයෙන් μm වලින් මනිනු ලැබේ. අධික නැමීමක් සහිත වේෆර් පසුකාලීන සැකසුම් අතරතුර කැඩී යාම හෝ අසමාන ආතතිය අත්විඳිය හැකි අතර එය නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාවයට සහ නිෂ්පාදන ගුණාත්මක භාවයට බලපායි. විශේෂයෙන් ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆි වැනි ඉහළ පැතලි බවක් අවශ්‍ය ක්‍රියාවලීන්හිදී, ෆොටෝලිතෝග්‍රැෆික් රටාවේ නිරවද්‍යතාවය සහ අනුකූලතාව සහතික කිරීම සඳහා නැමීම නිශ්චිත පරාසයක් තුළ පාලනය කළ යුතුය.
වෝප්: වෝප් යනු වේෆර් මතුපිට සහ පරමාදර්ශී ගෝලාකාර හැඩය අතර අපගමනය පෙන්නුම් කරන අතර එය μm වලින් ද මනිනු ලැබේ. දුන්නට සමානව, වෝප් යනු වේෆර් පැතලි බව පිළිබඳ වැදගත් දර්ශකයකි. අධික වෝප් සැකසුම් උපකරණවල වේෆරයේ ස්ථානගත කිරීමේ නිරවද්‍යතාවයට බලපානවා පමණක් නොව, චිප් ඇසුරුම් ක්‍රියාවලියේදී ගැටළු ඇති කළ හැකිය, එනම් චිප් සහ ඇසුරුම් ද්‍රව්‍ය අතර දුර්වල බන්ධනය වැනි, එය උපාංගයේ විශ්වසනීයත්වයට බලපායි. ඉහළ මට්ටමේ අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී, උසස් චිප් නිෂ්පාදන සහ ඇසුරුම් ක්‍රියාවලීන්ගේ ඉල්ලීම් සපුරාලීම සඳහා වෝප් අවශ්‍යතා වඩාත් දැඩි වෙමින් පවතී.
දාර පැතිකඩ: වේෆරයක දාර පැතිකඩ එහි පසුකාලීන සැකසුම් සහ හැසිරවීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ. එය සාමාන්‍යයෙන් දාර බැහැර කිරීමේ කලාපය (EEZ) මගින් නියම කරනු ලබන අතර, එය වේෆර් දාරයේ සිට දුර නිර්වචනය කරයි, එහිදී කිසිදු සැකසුම් කිරීමට අවසර නැත. නිසි ලෙස නිර්මාණය කරන ලද දාර පැතිකඩක් සහ නිරවද්‍ය EEZ පාලනයක් මඟින් දාර දෝෂ, ආතති සාන්ද්‍රණයන් සහ සැකසීමේදී අනෙකුත් ගැටළු වළක්වා ගැනීමට උපකාරී වන අතර, සමස්ත වේෆර් ගුණාත්මකභාවය සහ අස්වැන්න වැඩි දියුණු කරයි. සමහර දියුණු නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලීන්හිදී, දාර පැතිකඩ නිරවද්‍යතාවය උප-මයික්‍රෝන මට්ටමේ තිබීම අවශ්‍ය වේ.
අංශු ගණන: වේෆර් මතුපිට අංශු ගණන සහ ප්‍රමාණයේ ව්‍යාප්තිය ක්ෂුද්‍ර ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංගවල ක්‍රියාකාරිත්වයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි. අධික හෝ විශාල අංශු කෙටි පරිපථ හෝ කාන්දු වීම වැනි උපාංග අසාර්ථක වීමට හේතු විය හැක, නිෂ්පාදන අස්වැන්න අඩු කරයි. එබැවින්, අංශු ගණන සාමාන්‍යයෙන් මනිනු ලබන්නේ ඒකක ප්‍රදේශයකට අංශු ගණන් කිරීමෙනි, එනම් 0.3μm ට වඩා විශාල අංශු ගණන වැනි. වේෆර් නිෂ්පාදනයේදී අංශු ගණන දැඩි ලෙස පාලනය කිරීම නිෂ්පාදන ගුණාත්මකභාවය සහතික කිරීම සඳහා අත්‍යවශ්‍ය මිනුමක් වේෆර් මතුපිට අංශු දූෂණය අවම කිරීම සඳහා උසස් පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණයන් සහ පිරිසිදු නිෂ්පාදන පරිසරයක් භාවිතා කරයි.
අදාළ නිෂ්පාදනය
තනි ස්ඵටික සිලිකන් වේෆර් Si උපස්ථර වර්ගය N/P විකල්ප සිලිකන් කාබයිඩ් වේෆර්
FZ CZ Si වේෆර් තොගයේ ඇත අඟල් 12 සිලිකන් වේෆර් ප්‍රයිම් හෝ ටෙස්ට්
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 අප්‍රේල්-18