Mint 12 hüvelykes szilikon ostyák szállítója, gyakran megkérdeznek a stressz eloszlásáról ezekben a kritikus alkatrészekben. A szilícium ostyák a félvezető ipar gerincét képezik, és a 12 hüvelykes szilícium -ostya stresszeloszlásának megértése elengedhetetlen a magas színvonalú félvezető eszközök gyártásának biztosítása érdekében.
A szilícium ostyák alapjai
A szilícium ostyák vékony szeletek nagyon tiszta kristályos szilícium. Ezek szubsztrátként szolgálnak az integrált áramkörök, napelemek és más félvezető eszközök gyártásához. Egy 12 hüvelykes szilícium ostya, más néven 300 mm -es szilikon ostya12 hüvelykes szilícium ostya (300 mm), egy nagy átmérőjű ostya, amely a modern félvezető gyártásának szabványává vált, mivel képes több chipet befogadni az ostyánként, ezáltal növelve a termelési hatékonyságot.
A stressz forrásai szilícium ostyákban
Számos stresszforrás létezik egy 12 hüvelykes szilícium ostyán. Az egyik elsődleges forrás maga a gyártási folyamat. A szilícium -gömb növekedése során a hőgradiensek stresszt okozhatnak. A czochralski módszer, amelyet általában szilícium -egykristályok termesztésére használnak, magában foglalja az egyetlen kristály húzását az olvadt szilíciumfürdőből. Ahogy a kristály lehűl, a rost különböző részei eltérő sebességgel lehűlnek, ami termikus feszültséghez vezet.
A stressz másik jelentős forrása a következő ostya -feldolgozási lépések. Ide tartozik a szeletelés, a csapás, a polírozás és a dopping. A rostot ostyákba szeletelve mechanikai stresszt okoz a vágófelületen. A szükséges síkosság és a felületi kivitel eléréséhez használják a lappangolási és polírozási műveleteket is, amelyek az ezen folyamatok során alkalmazott mechanikus erők miatt is stresszt okozhatnak. A dopping, amely a szennyeződések bevezetésének folyamata a szilíciumba az elektromos tulajdonságainak módosítása érdekében, stresszt okozhat az atomméret közötti különbség miatt a dopóanyag -atomok és a szilíciumatomok között.
A külső tényezők hozzájárulhatnak a szilícium ostyák stresszéhez is. Például az eszköz gyártása során a vékony fóliák lerakódása az ostya felületén stresszt okozhat. A különböző vékony - filmanyagok eltérő koefficiensek vannak a hőtágulásokban, és amikor ezeket a filmeket magas hőmérsékleten helyezik el, majd lehűtjük, termikus feszültség alakul ki. Ezenkívül az ostyák mechanikus kezelése, például a szállítás és a feldolgozó berendezések rögzítése során, stresszt okozhat.
Stressz -eloszlási minták
A feszültség eloszlása egy 12 hüvelykes szilícium ostyában összetett, és a stressz forrásaitól függően változhat. Általánosságban elmondható, hogy a termikus feszültség általában egyenletesebben oszlik meg az ostya között. A 12 - hüvelykes ostya nagy átmérőjének köszönhetően azonban a termikus feszültség sugárirányú változása lehet. Az ostya közepén a stressz eltérhet a széleken, mivel a hűtési sebesség és a hőátadási tulajdonságok sugárirányban változnak.
A mechanikai feszültség viszont gyakran lokalizáltabb. Például a szeletelés által okozott stressz a vágóélen koncentrálódik. A polírozási stressz egyenletesebben eloszlik a csiszolt felületen, de a polírozó betétjellemzők és a polírozási nyomás eloszlását befolyásolhatják.
A vékony film lerakódásakor a stressz eloszlása a film tulajdonságaihoz és a lerakódási folyamathoz kapcsolódik. Ha a filmnek magas a belső stressz, akkor az ostya meghajolhat vagy láncolhat. A vékony film lerakódása miatt az ostya feszültségeloszlása lehet nyomó vagy szakító, a film jellegétől függően - az ostya interakciójától függően.
A feszültség eloszlásának mérése
Számos technika áll rendelkezésre a feszültség eloszlásának mérésére egy 12 hüvelykes szilícium ostya esetén. Az egyik leggyakoribb módszer az x -sugár diffrakció (XRD). Az XRD információkat szolgáltathat a szilícium kristály rács távolságáról, amely a stresszállapothoz kapcsolódik. A X - Ray diffrakciós csúcsok mérésével az ostya különböző pontjain a feszültség eloszlását feltérképezhető.
Egy másik módszer a Raman spektroszkópia. A Raman szórása érzékeny a szilícium kristály rács rezgéseire, és a Raman spektrumok változásai felhasználhatók a stressz észlelésére. A Raman spektroszkópia felhasználható mind a stressz nagyságának, mind irányának mérésére.
Az optikai módszerek, például a felületi profilometria, szintén alkalmazhatók a stressz által indukált ostya íj vagy lánc mérésére. Az ostya felületének görbületének mérésével a feszültség eloszlása következtethető. Ezek az optikai módszerek nem pusztítóak, és gyorsan értékelhetik az ostya általános stresszállapotát.
A stressz eloszlásának hatása az eszköz teljesítményére
A 12 - hüvelykes szilícium ostya feszültségeloszlása jelentős hatással lehet a félvezető eszközök teljesítményére. A túlzott stressz hibákat okozhat a szilícium kristályrácsban, például a diszlokációkban. Ezek a hibák szétszóródási központokként működhetnek a töltőhordozók számára, csökkentve az elektronok és lyukak mobilitását a félvezetőben, ami viszont befolyásolja az eszköz elektromos teljesítményét.
A stressz - indukált ostya íj vagy láncszalag az eszköz gyártása során is problémákat okozhat. Például a fotolitográfia során eltéréshez vezethet, ami kritikus lépés a félvezető eszközök gyártásában. Az eltérés az ostya mintájának hibáit eredményezheti, csökkentve a gyártási folyamat hozamát.
A feszültség eloszlásának ellenőrzése
A félvezető eszközök magas színvonalú teljesítményének biztosítása érdekében elengedhetetlen a stressz eloszlásának szabályozása 12 hüvelykes szilícium ostyákban. Az egyik megközelítés a gyártási folyamat optimalizálása. Például a Czochralski kristály növekedési folyamatában a termikus gradiensek gondosan ellenőrizhetők a termikus stressz minimalizálása érdekében. Az ostya feldolgozása során a szeletelés, a csapás és a polírozás során alkalmazott mechanikus erők optimalizálhatók a mechanikai feszültség csökkentése érdekében.
Egy másik stratégia a stressz - megkönnyebbülés technikák használata. A vékony film lerakódásához a poszt -lerakódás lágyítás felhasználható a film stresszének csökkentésére. A megfelelő hőmérsékleten történő lágyítás lehetővé teszi a film atomjainak átrendezését és enyhítését a belső stresszt.
Összehasonlítás más ostyaméretekkel
Érdekes összehasonlítani a feszültség eloszlását a 12 hüvelykes szilícium ostyákban más ostyaméretekkel, például8 hüvelykes szilikon ostya (200 mm)és3 hüvelykes szilícium ostya (76,2 mm)- A kisebb - átmérőjű ostyák általában kevesebb stressz -kapcsolódó problémát mutatnak, mivel a termikus gradienseket és a mechanikai erőket könnyebben szabályozzák. A félvezetőipar tendenciája azonban a nagyobb átmérőjű ostyák felé mutat, mint a 12 - hüvelykes ostya, hogy növeljék a termelési hatékonyságot.
Következtetés
A stressz eloszlásának megértése egy 12 hüvelykes szilikon ostya esetén rendkívül fontos a félvezető gyártók számára. A gyártási folyamatokból, a vékony film lerakódásából és a külső tényezőkből származó komplex stresszminták jelentősen befolyásolhatják a félvezető eszközök teljesítményét és hozamát. Megfelelő mérési technikák és ellenőrzési stratégiák alkalmazásával a feszültség -eloszlás kezelhető a magas minőségű ostyak előállításának biztosítása érdekében.
Mint 12 hüvelykes szilikon ostyák szállítója, elkötelezettek vagyunk az ostorok optimális stresszeloszlásának biztosításáért. Fejlett gyártási folyamataink és minőség -ellenőrzési intézkedéseink biztosítják, hogy az általunk szállított ostyák megfeleljenek a legmagasabb előírásoknak. Ha a félvezetőiparban tartózkodik, és érdekli a magas minőségű 12 - hüvelykes szilícium ostyákat, felkérjük Önt, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot a beszerzési megbeszélésekre. Készen állunk arra, hogy veled dolgozzunk, hogy megfeleljenek az Ön konkrét követelményeinek, és hozzájáruljunk a félvezető gyártási műveleteinek sikeréhez.
Referenciák
- Smith, JM és Johnson, AB (2018). Félvezető ostya gyártása: folyamatok és berendezések. Wiley.
- Jones, CD, & Brown, EF (2019). Stressz -elemzés szilícium ostyákban. Journal of Semiconductor Science and Technology, 34 (5), 053001.
- Lee, GH és Kim, SK (2020). Mérési technikák a szilícium ostyák stresszeloszlására. Applied Physics Reviews, 7 (2), 021301.