सिलिकॉन वेफर्समधील क्रिस्टल ओरिएंटेशन आणि दोष

सिलिकॉनचे क्रिस्टल ओरिएंटेशन काय परिभाषित करते?

च्या मूलभूत क्रिस्टल युनिट सेलमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनझिंक ब्लेंड स्ट्रक्चर आहे, ज्यामध्ये प्रत्येक सिलिकॉन अणू चार शेजारच्या सिलिकॉन अणूंशी रासायनिक रीतीने जोडतो. ही रचना मोनोक्रिस्टलाइन कार्बन डायमंडमध्ये देखील आढळते. 

आकृती 2:च्या युनिट सेलमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनरचना

क्रिस्टल ओरिएंटेशन मिलर निर्देशांकांद्वारे परिभाषित केले जाते, जे x, y आणि z अक्षांच्या छेदनबिंदूवर दिशात्मक विमानांचे प्रतिनिधित्व करतात. आकृती 2 क्यूबिक संरचनांचे <100> आणि <111> क्रिस्टल ओरिएंटेशन प्लेन दर्शवते. विशेष म्हणजे, आकृती 2(b) मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे <100> विमान हे चौकोनी समतल आहे, तर <111> विमान त्रिकोणी आहे.

आकृती 2: (a) <100> क्रिस्टल ओरिएंटेशन प्लेन, (b) <111> क्रिस्टल ओरिएंटेशन प्लेन

MOS डिव्हाइसेससाठी <100> ओरिएंटेशनला प्राधान्य का दिले जाते?

<100> अभिमुखता सामान्यतः MOS उपकरणांच्या निर्मितीमध्ये वापरली जाते.

आकृती 3: <100> ओरिएंटेशन प्लेनची जाळीची रचना

<111> ओरिएंटेशन BJT उपकरणांच्या उच्च अणु समतल घनतेमुळे उत्पादनासाठी अनुकूल आहे, ज्यामुळे ते उच्च-शक्ती उपकरणांसाठी योग्य बनते. जेव्हा <100> वेफर तुटते, तेव्हा तुकडे सामान्यतः 90° कोनात तयार होतात. याउलट, <111>वेफरतुकडे 60° त्रिकोणी आकारात दिसतात.

आकृती 4: <111> ओरिएंटेशन प्लेनची जाळीची रचना

क्रिस्टल दिशा कशी निर्धारित केली जाते?

व्हिज्युअल आयडेंटिफिकेशन: मॉर्फोलॉजी द्वारे फरक, जसे की खोदणे खड्डे आणि लहान क्रिस्टल पैलू.

क्ष-किरण विवर्तन:मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनओले खोदलेले असू शकते आणि त्या बिंदूंवर उच्च कोरीवकाम दरामुळे त्याच्या पृष्ठभागावरील दोष खोदण्याचे खड्डे तयार करतात. <100> साठीवेफर्स, KOH सोल्यूशनसह निवडक खोदकाम केल्याने चार बाजूंच्या उलट्या पिरॅमिडसारखे दिसणारे खोदकाम खड्डे तयार होतात, कारण <100> विमानावरील नक्षीचा दर <111> विमानापेक्षा वेगवान असतो. <111> साठीवेफर्स, इच खड्डे टेट्राहेड्रॉन किंवा तीन बाजूंनी उलट्या पिरॅमिडचा आकार घेतात.

आकृती 5: <100> आणि <111> वेफर्सवर खड्डे खोदणे

सिलिकॉन क्रिस्टल्समध्ये सामान्य दोष काय आहेत?

च्या वाढ आणि त्यानंतरच्या प्रक्रियेदरम्यानसिलिकॉन क्रिस्टल्स आणि वेफर्स, असंख्य क्रिस्टल दोष उद्भवू शकतात. सर्वात सोपा बिंदू दोष एक रिक्तता आहे, ज्याला स्कॉटकी दोष देखील म्हणतात, जेथे जाळीतून अणू गहाळ आहे. मध्ये डोपंट्सच्या प्रसार दरापासून रिक्त जागा डोपिंग प्रक्रियेवर परिणाम करतातमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉनरिक्त पदांच्या संख्येचे कार्य आहे. जेव्हा अतिरिक्त अणू सामान्य जाळीच्या साइट्समध्ये स्थान व्यापतो तेव्हा इंटरस्टिशियल दोष तयार होतो. फ्रेन्केल दोष उद्भवतो जेव्हा इंटरस्टिशियल दोष आणि रिक्त जागा जवळ असतात.

क्रिस्टल खेचण्याच्या प्रक्रियेमुळे जाळीतील विघटन, भौमितीय दोष असू शकतात. दरम्यानवेफरमॅन्युफॅक्चरिंग, डिस्लोकेशन्सचा संबंध जास्त यांत्रिक ताणाशी असतो, जसे की असमान गरम किंवा थंड करणे, जाळीमध्ये डोपँटचा प्रसार, फिल्म डिपॉझिशन किंवा चिमटामधून बाहेरील शक्ती. आकृती 6 दोन विस्थापन दोषांची उदाहरणे दाखवते.

आकृती 6: सिलिकॉन क्रिस्टलचे डिस्लोकेशन डायग्राम

वेफर पृष्ठभागावरील दोष आणि विस्थापनांची घनता कमीतकमी असणे आवश्यक आहे, कारण या पृष्ठभागावर ट्रान्झिस्टर आणि इतर मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटक तयार केले जातात. सिलिकॉनमधील पृष्ठभागावरील दोष इलेक्ट्रॉन्स विखुरतात, प्रतिकार वाढवतात आणि घटकांच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करतात. वर दोषवेफरपृष्ठभाग एकात्मिक सर्किट चिप्सचे उत्पन्न कमी करते. प्रत्येक दोषामध्ये काही लटकणारे सिलिकॉन बंध असतात, जे अशुद्ध अणूंना अडकवतात आणि त्यांची हालचाल रोखतात. वेफरच्या मागील बाजूस हेतुपुरस्सर दोष निर्माण केले जातात ज्यामुळे दूषित पदार्थ कॅप्चर केले जातातवेफर, या मोबाइल अशुद्धींना मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या सामान्य ऑपरेशनवर परिणाम होण्यापासून प्रतिबंधित करते.**

आम्ही Semicorex येथे उत्पादन आणि पुरवठा करतोमोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर्स आणि इतर प्रकारचे वेफर्ससेमीकंडक्टर मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये लागू, तुमच्याकडे काही चौकशी असल्यास किंवा अतिरिक्त तपशीलांची आवश्यकता असल्यास, कृपया आमच्याशी संपर्क साधण्यास अजिबात संकोच करू नका.

संपर्क फोन: +86-13567891907

ईमेल: sales@semicorex.com