تفاصيل المدونة

لتصنيع الأجهزة المطلوبة من رقائق السيليكون, الخطوة الأولى هي اختيار الرقاقة المناسبة. ولكن ما هي المواصفات الرئيسية التي يجب التركيز عليها؟

سمك الرقاقة (THK):
سمك رقاقة السيليكون هو معلمة حاسمة. أثناء تصنيع الرقائق، يعد التحكم الدقيق في السُمك أمرًا ضروريًا، حيث يؤثر كل من دقة وتوحيد سُمك الرقاقة بشكل مباشر على أداء الجهاز واستقرار عملية التصنيع.

تباين السُمك الكلي (TTV):

يشير TTV إلى الحد الأقصى للاختلاف في السُمك بين النقاط الأكثر سمكًا والأكثر نحافة عبر سطح الرقاقة. إنها معلمة مهمة تُستخدم لتقييم توحيد سُمك الرقاقة. يضمن الحفاظ على TTV منخفض توزيعًا متسقًا للسُمك أثناء المعالجة، مما يساعد على منع المشكلات في خطوات التصنيع اللاحقة ويضمن الأداء الأمثل للجهاز.

القراءة الإجمالية للمؤشر (TIR):
يمثل TIR استواء سطح الرقاقة. يتم تعريفه على أنه المسافة الرأسية بين أعلى وأقل النقاط على سطح الرقاقة. يُستخدم TIR لتقييم ما إذا كانت الرقاقة بها أي تشوه أو التواء أثناء عملية التصنيع، مما يضمن أن استواء الرقاقة يفي بمواصفات العملية المطلوبة.

الانحناء (Bow):
يشير الانحناء إلى الإزاحة الرأسية لنقطة مركز الرقاقة بالنسبة إلى مستوى حوافها، ويستخدم في المقام الأول لتقييم الانحناء المحلي للرقاقة. يتم قياسه عن طريق وضع الرقاقة على سطح مرجعي مسطح وتحديد المسافة الرأسية بين مركز الرقاقة والمستوى المرجعي. عادةً ما تركز قيمة الانحناء فقط على المنطقة المركزية من الرقاقة وتشير إلى ما إذا كانت الرقاقة تعرض شكلًا محدبًا (مقوسًا) أو مقعرًا (مقعرًا) بشكل عام.

الالتواء (Warp):
يصف الالتواء انحراف الشكل العام للرقاقة عن مستواها المرجعي المثالي. على وجه التحديد، يتم تعريف الالتواء على أنه الحد الأقصى للانحراف بين أي نقطة على سطح الرقاقة وأفضل مستوى مرجعي مناسب (يتم حسابه عادةً باستخدام طريقة المربعات الصغرى). يتم تحديده عن طريق مسح سطح الرقاقة بالكامل، وقياس ارتفاع جميع النقاط، وحساب الحد الأقصى للانحراف عن أفضل مستوى مناسب. يوفر الالتواء مؤشرًا عامًا على استواء الرقاقة، والتقاط كل من الانحناء والالتواء عبر الرقاقة بأكملها.

الفرق بين الانحناء والالتواء:
يكمن الاختلاف الرئيسي بين الانحناء والالتواء في المنطقة التي يقيمونها ونوع التشوه الذي يصفونه. يأخذ الانحناء في الاعتبار فقط الإزاحة الرأسية في مركز الرقاقة، مما يوفر معلومات حول الانحناء الموضعي حول المنطقة المركزية - وهو مثالي لتقييم الانحناء الموضعي. في المقابل، يقيس الالتواء الانحرافات عبر سطح الرقاقة بالكامل بالنسبة إلى أفضل مستوى مناسب، مما يوفر رؤية شاملة للاستواء والالتواء العامين - مما يجعله أكثر ملاءمة لتقييم الشكل العام للرقاقة وتشوهها.

نوع الموصلية / المنشط:
تحدد هذه المعلمة نوع الموصلية للرقاقة - أي ما إذا كانت الإلكترونات أو الثقوب هي الناقلات الأولية للشحنات. في رقائق من النوع N, تكون الإلكترونات هي الناقلات الغالبة، وعادةً ما يتم تحقيق ذلك عن طريق التنشيط بعناصر خماسية التكافؤ مثل الفوسفور (P) أو الزرنيخ (As) أو الأنتيمون (Sb). في رقائق من النوع P, تكون الثقوب هي الناقلات الغالبة، والتي يتم إنشاؤها عن طريق التنشيط بعناصر ثلاثية التكافؤ مثل البورون (B) أو الألومنيوم (Al) أو الغاليوم (Ga). يؤثر اختيار المنشط ونوع الموصلية بشكل مباشر على السلوك الكهربائي للأجهزة النهائية.

المقاومة النوعية (RES):
تشير المقاومة النوعية، والتي غالبًا ما يتم اختصارها بـ RES، إلى المقاومة الكهربائية لـ رقاقة السيليكون. يعد التحكم في المقاومة النوعية أثناء تصنيع الرقائق أمرًا بالغ الأهمية، لأنه يؤثر بشكل مباشر على أداء الأجهزة الناتجة. يقوم المصنعون عادةً بضبط المقاومة النوعية للرقاقة عن طريق إدخال منشطات معينة أثناء المعالجة. يتم توفير قيم المقاومة النوعية المستهدفة النموذجية في جداول المواصفات للرجوع إليها.

عدد الجسيمات السطحية (Particles):
تشير الجسيمات إلى تلوث سطح رقاقة السيليكون بجسيمات صغيرة. يمكن أن تنشأ هذه الجسيمات من المواد المتبقية أو غازات المعالجة أو الغبار أو المصادر البيئية أثناء التصنيع. يمكن أن يؤثر تلوث الجسيمات السطحية سلبًا على تصنيع الجهاز وأدائه، لذا فإن التحكم الصارم وتنظيف أسطح الرقائق أمران ضروريان أثناء الإنتاج. يستخدم المصنعون عادةً عمليات تنظيف متخصصة لتقليل وإزالة الجسيمات السطحية للحفاظ على جودة الرقاقة العالية.

كيفية اختيار رقاقة السيليكون المناسبة؟
يمكن توجيه اختيار رقاقة السيليكون المناسبة من خلال معايير الفحص والمعلمات النموذجية الموضحة في الجدول أدناه لرقائق 6 بوصات. تشمل الاعتبارات الرئيسية:

• تباين السُمك:غالبًا ما تتسبب الاختلافات في السُمك في حدوث انحرافات في عمليات الحفر والتآكل، مما يتطلب التعويض أثناء التصنيع.

• تباين القطر:يمكن أن تؤدي انحرافات القطر إلى عدم محاذاة الطباعة الحجرية، ولكن يعتبر التأثير بشكل عام طفيفًا.

• نوع الموصلية والمنشطات:هذه لها تأثير كبير على أداء الجهاز. يعد اختيار نوع التنشيط الصحيح أمرًا مهمًا بشكل خاص.

• المقاومة النوعية:يجب النظر بعناية في توحيد المقاومة النوعية عبر سطح الرقاقة، حيث يمكن أن يؤدي عدم التوحيد إلى تقليل إنتاجية الجهاز بشكل خطير.

• اتجاه البلورة:يؤثر هذا بشكل كبير على عمليات الحفر الرطب. إذا كان الحفر الرطب متورطًا، فيجب أخذ انحرافات الاتجاه في الاعتبار.

• الانحناء والالتواء:يؤثر انحناء الرقاقة والتواءها بشدة على دقة الطباعة الحجرية، خاصةً عند التعامل مع الأبعاد الحرجة الصغيرة (CD) في التشكيل.

المنتج ذو الصلة

رقاقة سيليكون من النوع N منشط من النوع P 2 بوصة 4 بوصة 6 بوصة 8 بوصة مقاومة 0-100 أوم-سم مصقول من جانب واحد