Просте розуміння напівпровідникових кремнієвих пластин
один， Введення в напівпровідникові пластини
- Дослідження напівпровідника виникла в результаті дослідження фізики твердого тіла та електроніки. в 1938, Папір Шоу “Випрямлення на межі розділу метал-напівпровідник” вперше пов'язав фундаментальні дослідження фізики твердого тіла з продуктивністю напівпровідникових компонентів.
- В кінці 1947, перший транзистор був народжений у Bell Labs. Ранні дослідження фізики твердого тіла базувалися на кристалах германію як транзисторах, але найбільшою перевагою кремнієвих транзисторів є те, що їх можна використовувати в середовищі з високою температурою 100 ступенів, в той час як германієві транзистори не виконують функції 70 ступенів, що сильно обмежує сферу застосування.
- в 1954, Тіль виростив кристали за допомогою монокристалічного методу Чохральського в Texas Instruments, і створив перший у світі кремнієвий транзистор, відкриваючи еру твердотільної електроніки на основі кремнію.
Переваги кремнію як напівпровідникового матеріалу:
1. Запаси кремнію 26.8% на землі, поступається лише кисню
2. Кремній має велику енергетичну щілину (1.13В), що забезпечує більш високу робочу температуру та менший струм витоку
3. Шар SiO2 на поверхні кремнієвої пластини може витримувати високу температуру та захищати кремнієву пластину
- Кремнієва пластина, також відомий як кремнієва пластина, є найважливішим основним матеріалом для виготовлення напівпровідникових мікросхем, і його основною сировиною є монокристалічний кремній.
- Кремнієва пластина — це листоподібний предмет із кремнію, зазвичай виготовляється з кристалічного кремнію високої чистоти. У порівнянні з іншими матеріалами, молекулярна структура кристалічного кремнію дуже стабільна, з невеликою кількістю вільних електронів.
- Напівпровідниковий прилад — це виріб із певною провідністю, отриманий шляхом зміни молекулярної структури кремнію за допомогою фотолітографії., іонна імплантація та інші способи поліпшення його провідності.
два， Класифікація напівпровідникових пластин
- Напівпровідникові кремнієві пластини припадає близько 37% ринку матеріалів для виробництва напівпровідників, займає перше місце серед трьох основних матеріалів для виробництва напівпровідників. .
- Основна складність кремнієвих пластин полягає у високих вимогах до чистоти, які зазвичай вимагають більше 9N.
- Усі пластини, які використовуються у виробництві мікросхем, є монокристалічними кремнієвими пластинами., специфікації кремнієвих пластин можна розділити на три категорії: поліровані пластини PW/AW, епітаксіальні пластини EW і кремній на ізоляторі SOI.
три， Процес виробництва кремнієвих пластин
- З точки зору потоку виробничого процесу, отримання полікремнію, the злиток з кремнієвого матеріалу, тяга та різання кремнієві пластини є чотирма основними технологіями в даний час процес виробництва кремнієвих пластин.
- Процес головним чином впливає на чистоту, вміст домішок, компактність, розмір зерна і розподіл розмірів, орієнтація кристалів і однорідність структури кремнієвої пластини, і товщина кремнієвої пластини.
