Ein einfaches Verständnis von Halbleitersiliziumwafern
einer， Einführung in Halbleiterwafer
- Die Forschung von Halbleiter entstanden aus der Forschung der Festkörperphysik und Elektrotechnik. In 1938, Shaws Papier “Gleichrichtung an der Metall-Halbleiter-Grenzfläche” verknüpfte erstmals die Grundlagenforschung der Festkörperphysik mit der Leistungsfähigkeit von Halbleiterbauelementen.
- Am Ende von 1947, der erste Transistor wurde bei Bell Labs geboren. Frühe Forschungen zur Festkörperphysik basierten auf Germaniumkristallen als Transistoren, Der größte Vorteil von Siliziumtransistoren besteht jedoch darin, dass sie in einer Hochtemperaturumgebung von verwendet werden können 100 Grad, während Germanium-Transistoren keine Funktion haben 70 Grad, was den Anwendungsbereich stark einschränkt.
- In 1954, Thiel züchtete Kristalle unter Verwendung der Czochralski-Einkristallmethode bei Texas Instruments, und stellte den weltweit ersten Siliziumtransistor her, läuten die Ära der siliziumbasierten Festkörperelektronik ein.
Vorteile von Silizium als Halbleitermaterial:
1. Siliziumreserven 26.8% auf der Erde, an zweiter Stelle nach Sauerstoff
2. Silizium hat eine große Energielücke (1.13V.), was eine höhere Betriebstemperatur und einen niedrigeren Leckstrom ermöglicht
3. Die SiO2-Schicht auf der Oberfläche des Siliziumwafers kann hohen Temperaturen standhalten und den Siliziumwafer schützen
- Siliziumwafer, auch bekannt als Siliziumwafer, ist das wichtigste Grundmaterial für die Herstellung von Halbleiterchips, und sein Hauptrohstoff ist monokristallines Silizium.
- Ein Siliziumwafer ist ein flächiges Objekt aus Silizium, in der Regel aus hochreinem kristallinem Silizium. Im Vergleich zu anderen Materialien, Die Molekularstruktur von kristallinem Silizium ist sehr stabil, mit wenigen freien Elektronen.
- Ein Halbleiterbauelement ist ein Produkt mit einer spezifischen Leitfähigkeit, die schließlich durch Veränderung der Molekularstruktur von Silizium mittels Photolithographie erhalten wird, Ionenimplantation und andere Mittel zur Verbesserung seiner Leitfähigkeit.
zwei， Klassifizierung von Halbleiterwafern
- Halbleiter-Siliziumwafer etwa ausmachen 37% des Halbleiterfertigungsmaterialmarktes, an erster Stelle unter den drei Kernmaterialien für die Halbleiterfertigung. .
- Die Kernschwierigkeit von Siliziumwafern liegt in den hohen Reinheitsanforderungen, die normalerweise mehr als 9N erfordern.
- Die bei der IC-Herstellung verwendeten Wafer sind alle monokristalline Siliziumwafer, und die spezifischen Siliziumwafer-Spezifikationen können in drei Kategorien eingeteilt werden: polierte Wafer PW/AW, Epitaxiewafer EW und Silizium-auf-Isolator SOI.
drei， Herstellungsprozess von Siliziumwafern
- Aus Sicht des Produktionsprozessablaufs, die Herstellung von Polysilizium, das Barren aus Silikonmaterial, die Zugstange und die Schneiden von Siliziumwafern sind derzeit die vier Kerntechnologien Herstellungsprozess von Siliziumwafern.
- Der Prozess beeinflusst hauptsächlich die Reinheit, Gehalt an Verunreinigungen, Kompaktheit, Korngröße u Größenverteilung, Kristallorientierung und Struktureinheitlichkeit des Siliziumwafers, und die Dicke des Siliziumwafers.
