[перевірена версія] |
[очікує на перевірку] |
|
|
|
|
|
|
|
== Історія == |
|
== Історія == |
|
У 50-х роках [[Мохамед Аталла]] досліджував поверхневі властивості кремнієвих [[напівпровідник]]ів у [[Bell Labs]], де він застосував новий метод виготовлення [[Технологія виробництва напівпровідників|напівпровідникових пристроїв]], покривши кремнієву пластину ізоляційним шаром [[Оксид кремнію|оксиду кремнію]], щоб електрони могли надійно проникати до напівпровідного кремнію внизу, долаючи [[Поверхневі стани|поверхневі стани,]] які заважали їм досягати напівпровідного шару. Це явище відоме як [[Пасивація|поверхнева пасивація]], метод, який згодом став критичним для [[ Напівпровідникова промисловість|напівпровідникової промисловості,]] оскільки дав можливість масового виробництва [[Мікросхема|інтегральних мікросхем]] кремнію (ІС). <ref name="atalla">{{Cite web|title=Martin Atalla in Inventors Hall of Fame, 2009|url=https://www.invent.org/inductees/martin-john-m-atalla|accessdate=21 June 2013}}</ref> <ref name="kahng">{{Cite web|title=Dawon Kahng|url=https://www.invent.org/inductees/dawon-kahng|website=[[National Inventors Hall of Fame]]|accessdate=27 June 2019}}</ref> <ref name="Lojek">{{Cite book|title=History of Semiconductor Engineering|last=Lojek|first=Bo|date=2007|publisher=[[Springer Science & Business Media]]|pages=321–3|isbn=9783540342588}}</ref> Метод поверхневої пасивації був представлений Аталлою в 1957 р. <ref>{{Cite book|title=History of Semiconductor Engineering|last=Lojek|first=Bo|date=2007|publisher=[[Springer Science & Business Media]]|page=120|isbn=9783540342588}}</ref> і пізніше був основою для процесу утворення структури [[Транзистор метал-діелектрик-напівпровідник|метал-оксид-напівпровідник]] (МОС), винайденого Аталлою та [[ Доун Канг|Доуном Канггом]] у 1959 р. <ref name="atalla" /> |
|
У 50-х роках [[Мохамед Аталла]] досліджував поверхневі властивості кремнієвих [[напівпровідник]]ів у [[Bell Labs]], де він застосував новий метод виготовлення [[Технологія виробництва напівпровідників|напівпровідникових пристроїв]], покривши кремнієву пластину ізоляційним шаром [[Оксид кремнію|оксиду кремнію]], щоб електрони могли надійно проникати до напівпровідного кремнію внизу, долаючи [[Поверхневі стани|поверхневі стани,]] які заважали їм досягати напівпровідного шару. Це явище відоме як [[Пасивація|поверхнева пасивація]], метод, який згодом став критичним для [[ Напівпровідникова промисловість|напівпровідникової промисловості,]] оскільки дав можливість масового виробництва [[Мікросхема|інтегральних мікросхем]] кремнію (ІС). <ref name="atalla">{{Cite web|title=Martin Atalla in Inventors Hall of Fame, 2009|url=https://www.invent.org/inductees/martin-john-m-atalla|accessdate=21 червня 2013|archive-date=19 вересня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190919204631/https://www.invent.org/inductees/martin-john-m-atalla}}</ref> <ref name="kahng">{{Cite web|title=Dawon Kahng|url=https://www.invent.org/inductees/dawon-kahng|website=[[National Inventors Hall of Fame]]|accessdate=27 червня 2019|archive-date=27 жовтня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191027062651/https://www.invent.org/inductees/dawon-kahng}}</ref> <ref name="Lojek">{{Cite book|title=History of Semiconductor Engineering|url=https://archive.org/details/historysemicondu00loje_697|last=Lojek|first=Bo|date=2007|publisher=[[Springer Science & Business Media]]|pages=[https://archive.org/details/historysemicondu00loje_697/page/n327 321]–3|isbn=9783540342588}}</ref> Метод поверхневої пасивації був представлений Аталлою в 1957 р. <ref>{{Cite book|title=History of Semiconductor Engineering|url=https://archive.org/details/historysemicondu00loje_697|last=Lojek|first=Bo|date=2007|publisher=[[Springer Science & Business Media]]|page=[https://archive.org/details/historysemicondu00loje_697/page/n128 120]|isbn=9783540342588}}</ref> і пізніше був основою для процесу утворення структури [[Транзистор метал-діелектрик-напівпровідник|метал-оксид-напівпровідник]] (МОС), винайденого Аталлою та [[ Доун Канг|Доуном Канггом]] у 1959 р. <ref name="atalla" /> |
|
|
|
|
|
До 1960 року кремнієві пластини виготовляли в США такими компаніями, як [[ MEMC Електронні матеріали|MEMC]] / [[ SunEdison|SunEdison]] . У 1965 році американські інженери Ерік О. Ернст, Дональд Дж. Херд та Джерард Зелі, працюючи в [[IBM]], подали патент US3423629A<ref>{{Cite web |
|
До 1960 року кремнієві пластини виготовляли в США такими компаніями, як [[ MEMC Електронні матеріали|MEMC]] / [[ SunEdison|SunEdison]] . У 1965 році американські інженери Ерік О. Ернст, Дональд Дж. Херд та Джерард Зелі, працюючи в [[IBM]], подали патент US3423629A<ref>{{Cite web |
|
|
|
|last= |
|
|last= |
|
|date= |
|
|date= |
|
|website = patents.google.com |
|
|website=patents.google.com |
|
|
|language=en |
⚫ |
|language = en}}</ref> на перший [[Епітаксія (технологія)|епітаксіальний]] апарат високої ємності. |
|
|
|
|accessdate=8 грудня 2019 |
|
|
|archive-date=8 грудня 2019 |
|
|
|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185755/https://patents.google.com/patent/US3424629A/en |
|
⚫ |
}}</ref> на перший [[Епітаксія (технологія)|епітаксіальний]] апарат високої ємності. |
|
|
|
|
|
== Технологія виготовлення == |
|
== Технологія виготовлення == |
|
[[Файл:Czochralski_Process.svg|міні|300x300пкс|Процес [[Метод Чохральського|Чохральського]].]] |
|
[[Файл:Czochralski_Process.svg|міні|300x300пкс|Процес [[Метод Чохральського|Чохральського]].]] |
|
Пластини формуються з високочистого <ref>"Semi" SemiSource 2006: A supplement to Semiconductor International. December 2005. Reference Section: ''How to Make a Chip.'' Adapted from Design News. Reed Electronics Group.</ref> майже бездефектного [[Кристал|монокристалічного]] матеріалу з чистотою 99,9999999% ( [[ Дев'ять (чистота)|9N]] ) або вище. <ref>SemiSource 2006: A supplement to Semiconductor International. December 2005. Reference Section: ''How to Make a Chip.'' Adapted from Design News. Reed Electronics Group.</ref> Один процес формування [[Монокристал кремнію|монокристалу кремнію]] відомий як [[Метод Чохральського|ріст Чохральського,]] винайдений польським хіміком [[Ян Чохральський|Яном Чохральським]] . У цьому процесі утворюється циліндричний [[Зливок|злиток]] монокристалічного напівпровідника високої чистоти, такий як кремній або [[германій]], шляхом витягування [[Затравка|затравки]] з [[Зонне плавлення|розплаву]].<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA6,M1|title=Microelectronic Materials and Processes|last=Levy|first=Roland Albert|year=1989|pages=1–2|isbn=978-0-7923-0154-7|accessdate=2008-02-23}}</ref> <ref name="Grover">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1|title=Microelectronic Materials|last=Grovenor|first=C.|year=1989|publisher=CRC Press|pages=113–123|isbn=978-0-85274-270-9|accessdate=2008-02-25}}</ref> Донорні домішки атомів, такі як [[бор]] або [[фосфор]] у процесі з кремнієм, можуть бути додані до розплавленого [[Власний напівпровідник|власного]] матеріалу в точних кількостях для того, щоб [[Легування (електроніка)|легувати]] кристал, таким чином перетворюючи його на [[ Зовнішній напівпровідник|зовнішній напівпровідник]] [[ Напівпровідник N типу|n-типу]] або [[ Напівпровідник типу P|p-типу]] . |
|
Пластини формуються з високочистого <ref>"Semi" SemiSource 2006: A supplement to Semiconductor International. December 2005. Reference Section: ''How to Make a Chip.'' Adapted from Design News. Reed Electronics Group.</ref> майже бездефектного [[Кристал|монокристалічного]] матеріалу з чистотою 99,9999999% ( [[ Дев'ять (чистота)|9N]] ) або вище. <ref>SemiSource 2006: A supplement to Semiconductor International. December 2005. Reference Section: ''How to Make a Chip.'' Adapted from Design News. Reed Electronics Group.</ref> Один процес формування [[Монокристал кремнію|монокристалу кремнію]] відомий як [[Метод Чохральського|ріст Чохральського,]] винайдений польським хіміком [[Ян Чохральський|Яном Чохральським]] . У цьому процесі утворюється циліндричний [[Зливок|злиток]] монокристалічного напівпровідника високої чистоти, такий як кремній або [[германій]], шляхом витягування [[Затравка|затравки]] з [[Зонне плавлення|розплаву]].<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA6,M1|title=Microelectronic Materials and Processes|last=Levy|first=Roland Albert|year=1989|pages=1–2|isbn=978-0-7923-0154-7|accessdate=2008-02-23|archive-date=15 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191215153115/https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA6,M1}}</ref> <ref name="Grover">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1|title=Microelectronic Materials|last=Grovenor|first=C.|year=1989|publisher=CRC Press|pages=113–123|isbn=978-0-85274-270-9|accessdate=2008-02-25|archive-date=24 червня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160624005705/https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1}}</ref> Донорні домішки атомів, такі як [[бор]] або [[фосфор]] у процесі з кремнієм, можуть бути додані до розплавленого [[Власний напівпровідник|власного]] матеріалу в точних кількостях для того, щоб [[Легування (електроніка)|легувати]] кристал, таким чином перетворюючи його на [[ Зовнішній напівпровідник|зовнішній напівпровідник]] [[ Напівпровідник N типу|n-типу]] або [[ Напівпровідник типу P|p-типу]] . |
|
|
|
|
|
Потім [[Монокристал кремнію|полікристал кремнію]] [[wikiwikiweb:sliced|нарізається]] пилкою (тип [[Пилка-струна|дротяної пилки]] ) і [[Полірування|шліфується]] для формування пластин. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1|title=Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology|last=Nishi|first=Yoshio|year=2000|publisher=CRC Press|pages=67–71|isbn=978-0-8247-8783-7|accessdate=2008-02-25}}</ref> Площа пластини становить 100–200мм<sup>2</sup>, а товщина - 100–500мкм. <ref>{{Cite web|url=https://www.pveducation.org/pvcdrom/design-of-silicon-cells/silicon-solar-cell-parameters|title=Silicon Solar Cell Parameters|accessdate=2019-06-27}}</ref> У електроніці використовуються пластини розмірами від 100–450мм у діаметрі. Найбільші мають діаметр 450мм. <ref>{{Cite web|url=http://www.f450c.org/infographic/|title=Evolution of the Silicon Wafer|date=|accessdate=|website=F450C|publisher=|last=|first=}}</ref> |
|
Потім [[Монокристал кремнію|полікристал кремнію]] [[wikiwikiweb:sliced|нарізається]] пилкою (тип [[Пилка-струна|дротяної пилки]] ) і [[Полірування|шліфується]] для формування пластин. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1|title=Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology|last=Nishi|first=Yoshio|year=2000|publisher=CRC Press|pages=67–71|isbn=978-0-8247-8783-7|accessdate=2008-02-25|archive-date=2 травня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160502084223/https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1}}</ref> Площа пластини становить 100–200мм<sup>2</sup>, а товщина - 100–500мкм. <ref>{{Cite web|url=https://www.pveducation.org/pvcdrom/design-of-silicon-cells/silicon-solar-cell-parameters|title=Silicon Solar Cell Parameters|accessdate=2019-06-27|archive-date=4 жовтня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191004073924/http://www.pveducation.org/pvcdrom/design-of-silicon-cells/silicon-solar-cell-parameters}}</ref> У електроніці використовуються пластини розмірами від 100–450мм у діаметрі. Найбільші мають діаметр 450мм. <ref>{{Cite web|url=http://www.f450c.org/infographic/|title=Evolution of the Silicon Wafer|date=|accessdate=|website=F450C|publisher=|last=|first=|archive-date=8 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185918/https://f450c.org/infographic/}}</ref> |
|
|
|
|
|
== Очищення, текстурування та травлення == |
|
== Очищення, текстурування та травлення == |
|
|
|
|
|
|
|
== Властивості вафель == |
|
== Властивості вафель == |
|
Кремнієві пластини випускаються в різних діаметрах від 25,4 мм (1 дюйм) до 300 мм (11,8 дюймів). <ref name="f450c">{{Cite web|title=Evolution Of Silicon Wafer {{!}} F450C|url=http://www.f450c.org/infographic/|website=F450C|accessdate=2015-12-17|language=en-US}}</ref> <ref>{{Cite web|title=Silicon Wafer|url=http://www.semiwafer.com/products/silicon.htm|accessdate=2008-02-23|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080220102757/http://www.semiwafer.com/products/silicon.htm|archivedate=2008-02-20}}</ref> [[ Напівпровідникове виробництво|Установки для виготовлення напівпровідників]], відомі як ''розмови'', визначаються діаметром вафельних виробів, який вони виготовляють. Діаметр поступово збільшувався для поліпшення пропускної здатності та зниження собівартості за допомогою сучасної сучасної фабрики з використанням {{Nobr|300 mm}} із пропозицією прийняти {{Nobr|450 mm}} . <ref>{{Cite web|url=http://www.intel.com/pressroom/archive/releases/20080505corp.htm|title=Intel, Samsung, TSMC reach agreement about 450mm tech|last=|date=|website=intel.com}}</ref> <ref>[http://www.itrs.net/Links/2008Summer/Public Presentations/PDF/FEP.pdf ITRS Presentation (PDF)]{{Недоступне посилання}}</ref> [[Intel]], [[TSMC]] і [[Samsung Group|Samsung]] окремо проводять дослідження з появою {{Nobr|450 mm}} « [[Прототип (техніка)|прототип]] » (дослідження) [[ Fab (напівпровідники)|ФАБС]], хоча серйозні перешкоди залишаються. |
|
Кремнієві пластини випускаються в різних діаметрах від 25,4 мм (1 дюйм) до 300 мм (11,8 дюймів). <ref name="f450c">{{Cite web|title=Evolution Of Silicon Wafer {{!}} F450C|url=http://www.f450c.org/infographic/|website=F450C|accessdate=2015-12-17|language=en-US|archive-date=8 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185918/https://f450c.org/infographic/}}</ref> <ref>{{Cite web|title=Silicon Wafer|url=http://www.semiwafer.com/products/silicon.htm|accessdate=2008-02-23|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080220102757/http://www.semiwafer.com/products/silicon.htm|archivedate=2008-02-20}}</ref> [[ Напівпровідникове виробництво|Установки для виготовлення напівпровідників]], відомі як ''розмови'', визначаються діаметром вафельних виробів, який вони виготовляють. Діаметр поступово збільшувався для поліпшення пропускної здатності та зниження собівартості за допомогою сучасної сучасної фабрики з використанням {{Nobr|300 mm}} із пропозицією прийняти {{Nobr|450 mm}} . <ref>{{Cite web|url=http://www.intel.com/pressroom/archive/releases/20080505corp.htm|title=Intel, Samsung, TSMC reach agreement about 450mm tech|last=|date=|website=intel.com|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=18 березня 2009|archive-url=https://web.archive.org/web/20090318082549/http://www.intel.com/pressroom/archive/releases/20080505corp.htm}}</ref> <ref>[http://www.itrs.net/Links/2008Summer/Public Presentations/PDF/FEP.pdf ITRS Presentation (PDF)]{{Недоступне посилання}}</ref> [[Intel]], [[TSMC]] і [[Samsung Group|Samsung]] окремо проводять дослідження з появою {{Nobr|450 mm}} « [[Прототип (техніка)|прототип]] » (дослідження) [[ Fab (напівпровідники)|ФАБС]], хоча серйозні перешкоди залишаються. |
|
{| class="wikitable sortable mw-collapsible" style="text-align:center" |
|
{| class="wikitable sortable mw-collapsible" style="text-align:center" |
|
!Розмір вафель |
|
!Розмір вафель |
|
!Товщина |
|
!Товщина |
|
!Рік випуску <ref name="f450c2">{{Cite web|title=Evolution Of Silicon Wafer {{!}} F450C|url=http://www.f450c.org/infographic/|website=F450C|accessdate=2015-12-17|language=en-US}}</ref> |
|
!Рік випуску <ref name="f450c2">{{Cite web|title=Evolution Of Silicon Wafer {{!}} F450C|url=http://www.f450c.org/infographic/|website=F450C|accessdate=2015-12-17|language=en-US|archive-date=8 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185918/https://f450c.org/infographic/}}</ref> |
|
!Вага вафлі |
|
!Вага вафлі |
|
!100 мм2 (10 мм) Плашка за пластину |
|
!100 мм2 (10 мм) Плашка за пластину |
|
|
|
|525 мкм |
|
|525 мкм |
|
|1976 рік |
|
|1976 рік |
|
|10 грам <ref name="auto">{{Cite web|url=https://web.archive.org/web/20131207002716/http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012|title=450 mm Wafer Handling Systems|date=December 7, 2013|website=web.archive.org}}</ref> |
|
|10 грам <ref name="auto">{{Cite web|url=http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012|title=450 mm Wafer Handling Systems|date=7 грудня 2013|website=web.archive.org|accessdate=2019-12-08|archive-date=2013-12-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20131207002716/http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012}}</ref> |
|
|56 |
|
|56 |
|
|- |
|
|- |
|
|
|
|640 |
|
|640 |
|
|- |
|
|- |
|
|{{Nobr|450 mm}} (17,7 дюйм) (запропоновано). <ref>{{Cite web|url=https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1169573|title=Industry agrees on first 450-mm wafer standard|first=Mark|last=LaPedus|website=EETimes}}</ref> |
|
|{{Nobr|450 mm}} (17,7 дюйм) (запропоновано). <ref>{{Cite web|url=https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1169573|title=Industry agrees on first 450-mm wafer standard|first=Mark|last=LaPedus|website=EETimes|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=27 листопада 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20181127125320/https://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1169573}}</ref> |
|
|925 мкм |
|
|925 мкм |
|
|майбутнє |
|
|майбутнє |
|
|
|
|1490 рік |
|
|1490 рік |
|
|- |
|
|- |
|
|{{Convert|675|mm|in|adj=on}} (Теоретичний). <ref>{{Cite web|url=https://www.daifuku.com/solution/technology/semiconductor/|title=The Evolution of AMHS|website=www.daifuku.com}}</ref> |
|
|{{Convert|675|mm|in|adj=on}} (Теоретичний). <ref>{{Cite web|url=https://www.daifuku.com/solution/technology/semiconductor/|title=The Evolution of AMHS|website=www.daifuku.com|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=8 квітня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190408010203/https://www.daifuku.com/solution/technology/semiconductor/}}</ref> |
|
|Невідомо. |
|
|Невідомо. |
|
|майбутнє |
|
|майбутнє |
|
|
|
|
|
|
|
=== Історичне збільшення розміру вафель === |
|
=== Історичне збільшення розміру вафель === |
|
Етап [[Виробництво вафель|виготовлення вафельних виробів]], такий як етап травлення, може виробляти більше чипсів, пропорційних збільшенню площі вафель, тоді як вартість кроку виготовлення одиниці збільшується повільніше, ніж область вафельних виробів. Це було основою витрат на збільшення розміру вафельних виробів. Перетворення на 300 мм вафлі від 200 мм вафлі почалися серйозно в 2000 році, і знизили ціну за матрицю приблизно на 30-40%. <ref name="auto1">{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|date=|website=Undeveloped}}</ref> Вафлі з більшим діаметром дозволяють отримати більше штампів на одну пластину: |
|
Етап [[Виробництво вафель|виготовлення вафельних виробів]], такий як етап травлення, може виробляти більше чипів, пропорційних збільшенню площі вафель, тоді як вартість кроку виготовлення одиниці збільшується повільніше, ніж область вафельних виробів. Це було основою витрат на збільшення розміру вафельних виробів. Перетворення на 300 мм вафлі від 200 мм вафлі почалися серйозно в 2000 році, і знизили ціну за матрицю приблизно на 30-40%. <ref name="auto1">{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|date=|website=Undeveloped|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=21 серпня 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180821040334/https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net}}</ref> Вафлі з більшим діаметром дозволяють отримати більше штампів на одну пластину: |
|
|
|
|
|
=== Запропонований перехід 450 мм === |
|
=== Запропонований перехід 450 мм === |
|
Існує значна стійкість до 450 мм перехід, незважаючи на можливе підвищення продуктивності, через занепокоєння щодо недостатньої віддачі інвестицій. <ref name="auto14">{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|date=|website=Undeveloped}}</ref> Існують також проблеми, пов’язані із збільшенням варіації пластин між штампом / краєм до краю та додатковими дефектами краю. Очікується, що вафлі на 450 мм коштуватимуть у 4 рази дорожче, ніж 300 мм, а витрати на обладнання очікуються на 20-50%. <ref>https://www.eetimes.com/collaborative-advantage-design-impact-of-450mm-transition/</ref> Вища вартість обладнання для виготовлення напівпровідників для великих пластин збільшує вартість 450 мм фабрики (напівпровідникові засоби виготовлення або фабрики). Літограф [[ Кріс Мак (вчений)|Кріс Мак]] стверджував у 2012 році, що загальна ціна за варту за 450 мм вафлі було б зменшено лише на 10–20% порівняно з 300 мм пластин, оскільки понад 50% загальних витрат на обробку вафель пов'язані з літографією. Перетворення на більші 450 мм вафлі знизили б ціну на валу лише для таких технологічних операцій, як травлення, коли вартість пов'язана з кількістю вафельних виробів, а не площею вафельних виробів. Вартість таких процесів, як літографія, пропорційна площі вафельних виробів, і більш великі пластини не зменшують внесок літографії у вартість загибелі. <ref>{{Cite web|url=http://life.lithoguru.com/index.php?itemid=253|title=Lithoguru {{!}} Musings of a Gentleman Scientist|website=life.lithoguru.com|language=en-US|accessdate=2018-01-04}}</ref> Nikon планував поставити 450-мм літографічне обладнання у 2015 році, з об’ємним виробництвом у 2017 році. <ref name="Nikon 2014-05-203">{{Cite press release}}</ref> <ref name="Nikon 2013-09-133">{{Cite news|last=LaPedus|first=Mark|url=http://semiengineering.com/litho-roadmap-remains-cloudy/|title=Litho Roadmap Remains Cloudy|work=semiengineering.com|publisher=Sperling Media Group LLC|date=2013-09-13|accessdate=2014-07-14|quote=Nikon planned to ship 'early learning tools' by 2015. 'As we have said, we will be shipping to meet customer orders in 2015,' said Hamid Zarringhalam, executive vice president at Nikon Precision.}}</ref> У листопаді 2013 року [[ ASML Холдинг|ASML]] призупинив розробку 450-мм літографічного обладнання, посилаючись на невизначені терміни попиту виробника мікросхем. <ref name="ASML 2013 Annual report">{{Cite web|url=https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000119312514046822/d546896d20f.htm|title=ASML 2013 Annual Report Form (20-F)|publisher=United States Securities and Exchange Commission|format=XBRL|date=February 11, 2014|quote=In November 2013, following our customers’ decision, ASML decided to pause the development of 450 mm lithography systems until customer demand and the timing related to such demand is clear.}}</ref> |
|
Існує значна стійкість до 450 мм перехід, незважаючи на можливе підвищення продуктивності, через занепокоєння щодо недостатньої віддачі інвестицій. <ref name="auto14">{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|date=|website=Undeveloped|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=21 серпня 2018|archive-url=https://web.archive.org/web/20180821040334/https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net}}</ref> Існують також проблеми, пов’язані із збільшенням варіації пластин між штампом / краєм до краю та додатковими дефектами краю. Очікується, що вафлі на 450 мм коштуватимуть у 4 рази дорожче, ніж 300 мм, а витрати на обладнання очікуються на 20-50%. <ref>{{Cite web |url=https://www.eetimes.com/collaborative-advantage-design-impact-of-450mm-transition/ |title=Архівована копія |accessdate=8 грудня 2019 |archive-date=8 грудня 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191208094805/https://www.eetimes.com/collaborative-advantage-design-impact-of-450mm-transition/ }}</ref> Вища вартість обладнання для виготовлення напівпровідників для великих пластин збільшує вартість 450 мм фабрики (напівпровідникові засоби виготовлення або фабрики). Літограф [[ Кріс Мак (вчений)|Кріс Мак]] стверджував у 2012 році, що загальна ціна за варту за 450 мм вафлі було б зменшено лише на 10–20% порівняно з 300 мм пластин, оскільки понад 50% загальних витрат на обробку вафель пов'язані з літографією. Перетворення на більші 450 мм вафлі знизили б ціну на валу лише для таких технологічних операцій, як травлення, коли вартість пов'язана з кількістю вафельних виробів, а не площею вафельних виробів. Вартість таких процесів, як літографія, пропорційна площі вафельних виробів, і більш великі пластини не зменшують внесок літографії у вартість загибелі. <ref>{{Cite web|url=http://life.lithoguru.com/index.php?itemid=253|title=Lithoguru {{!}} Musings of a Gentleman Scientist|website=life.lithoguru.com|language=en-US|accessdate=2018-01-04|archive-date=22 травня 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140522234036/http://life.lithoguru.com/index.php?itemid=253}}</ref> Nikon планував поставити 450-мм літографічне обладнання у 2015 році, з об’ємним виробництвом у 2017 році. <ref name="Nikon 2014-05-203">{{Cite press release}}</ref> <ref name="Nikon 2013-09-133">{{Cite news|last=LaPedus|first=Mark|url=http://semiengineering.com/litho-roadmap-remains-cloudy/|title=Litho Roadmap Remains Cloudy|work=semiengineering.com|publisher=Sperling Media Group LLC|date=2013-09-13|accessdate=2014-07-14|quote=Nikon planned to ship 'early learning tools' by 2015. 'As we have said, we will be shipping to meet customer orders in 2015,' said Hamid Zarringhalam, executive vice president at Nikon Precision.|archive-date=8 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185738/http://semiengineering.com/litho-roadmap-remains-cloudy/}}</ref> У листопаді 2013 року [[ ASML Холдинг|ASML]] призупинив розробку 450-мм літографічного обладнання, посилаючись на невизначені терміни попиту виробника мікросхем. <ref name="ASML 2013 Annual report">{{Cite web|url=https://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000119312514046822/d546896d20f.htm|title=ASML 2013 Annual Report Form (20-F)|publisher=United States Securities and Exchange Commission|format=XBRL|date=11 лютого 2014|quote=In November 2013, following our customers’ decision, ASML decided to pause the development of 450 mm lithography systems until customer demand and the timing related to such demand is clear.|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=24 вересня 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150924143427/http://www.sec.gov/Archives/edgar/data/937966/000119312514046822/d546896d20f.htm}}</ref> |
|
|
|
|
|
Хронологія для 450 мм не було зафіксовано У 2012 році очікувалося, що в 2017 році почнеться виробництво 450 мм, що так і не було реалізовано. <ref>https://www.eetimes.com/first-450-mm-fabs-to-ramp-in-2017-says-analyst/</ref> <ref>https://www.eetimes.com/construction-of-450mm-fab-well-underway/</ref> Марк Дуркан, тодішній генеральний директор [[Micron Technology]], заявив у лютому 2014 року, що очікує 450 мм прийняття має бути відкладено на невизначений термін або припинено. "Я не впевнений, що 450 мм коли-небудь трапиться, але, наскільки це буде, це довгий вихід у майбутнє. Мікрону, принаймні, протягом наступних п’яти років, не потрібно багато витрачати на 450 мм багато грошей. Для того, щоб це відбулося, потрібно багато інвестицій, які потрібно вкласти у спільноту обладнання. А цінність наприкінці дня - щоб клієнти купували це обладнання - я вважаю сумнівним ". <ref>{{Cite web|url=http://www.electronicsweekly.com/mannerisms/manufacturing/6706-2014-02/|title=450mm May Never Happen, says Micron CEO|last=|date=11 February 2014|website=electronicsweekly.com}}</ref> Станом на березень 2014 року корпорація Intel очікувала 450 мм розміщення до 2020 року (до кінця цього десятиліття). <ref name="intel450mm">{{Cite web|url=http://blog.timesunion.com/business/intel-says-450mm-will-deploy-later-in-decade/59430/|title=Intel says 450 mm will deploy later in decade|date=2014-03-18|accessdate=2014-05-31}}</ref> У середині 2014 року Марк Лапедус із semiengineering.com повідомив, що виробники чипів затримали прийняття 450 мм "на осяжне майбутнє". Відповідно до цього звіту, деякі спостерігачі очікували 2018-2020 рр., Тоді як Г. Ден Хатчесон, виконавчий директор VLSI Research, не бачив, щоб 450-мм фабрики рухалися у виробництво до 2020 року до 2025 року. <ref>{{Cite news|last=LaPedus|first=Mark|url=http://semiengineering.com/is-450mm-dead-in-the-water/|title=Is 450mm Dead In The Water?|work=semiengineering.com|location=California|publisher=Sperling Media Group LLC|date=2014-05-15|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140605134348/http://semiengineering.com/is-450mm-dead-in-the-water/|archivedate=2014-06-05|accessdate=2014-06-04|quote=Intel and the rest of the industry have delayed the shift to 450 mm fabs for the foreseeable future, leaving many to ponder the following question—Is 450 mm technology dead in the water? The answer: 450 mm is currently treading water.}}</ref> |
|
Хронологія для 450 мм не було зафіксовано У 2012 році очікувалося, що в 2017 році почнеться виробництво 450 мм, що так і не було реалізовано. <ref>{{Cite web |url=https://www.eetimes.com/first-450-mm-fabs-to-ramp-in-2017-says-analyst/ |title=Архівована копія |accessdate=8 грудня 2019 |archive-date=8 грудня 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191208094038/https://www.eetimes.com/first-450-mm-fabs-to-ramp-in-2017-says-analyst/ }}</ref> <ref>{{Cite web |url=https://www.eetimes.com/construction-of-450mm-fab-well-underway/ |title=Архівована копія |accessdate=8 грудня 2019 |archive-date=8 грудня 2019 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191208094040/https://www.eetimes.com/construction-of-450mm-fab-well-underway/ }}</ref> Марк Дуркан, тодішній генеральний директор [[Micron Technology]], заявив у лютому 2014 року, що очікує 450 мм прийняття має бути відкладено на невизначений термін або припинено. "Я не впевнений, що 450 мм коли-небудь трапиться, але, наскільки це буде, це довгий вихід у майбутнє. Мікрону, принаймні, протягом наступних п’яти років, не потрібно багато витрачати на 450 мм багато грошей. Для того, щоб це відбулося, потрібно багато інвестицій, які потрібно вкласти у спільноту обладнання. А цінність наприкінці дня - щоб клієнти купували це обладнання - я вважаю сумнівним ". <ref>{{Cite web|url=http://www.electronicsweekly.com/mannerisms/manufacturing/6706-2014-02/|title=450mm May Never Happen, says Micron CEO|last=|date=11 лютого 2014|website=electronicsweekly.com|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=23 вересня 2015|archive-url=https://web.archive.org/web/20150923235703/http://www.electronicsweekly.com/mannerisms/manufacturing/6706-2014-02/}}</ref> Станом на березень 2014 року корпорація Intel очікувала 450 мм розміщення до 2020 року (до кінця цього десятиліття). <ref name="intel450mm">{{Cite web|url=http://blog.timesunion.com/business/intel-says-450mm-will-deploy-later-in-decade/59430/|title=Intel says 450 mm will deploy later in decade|date=2014-03-18|accessdate=2014-05-31|archive-date=13 травня 2014|archive-url=https://web.archive.org/web/20140513010946/http://blog.timesunion.com/business/intel-says-450mm-will-deploy-later-in-decade/59430/}}</ref> У середині 2014 року Марк Лапедус із semiengineering.com повідомив, що виробники чипів затримали прийняття 450 мм "на осяжне майбутнє". Відповідно до цього звіту, деякі спостерігачі очікували 2018-2020 рр., Тоді як Г. Ден Хатчесон, виконавчий директор VLSI Research, не бачив, щоб 450-мм фабрики рухалися у виробництво до 2020 року до 2025 року. <ref>{{Cite news|last=LaPedus|first=Mark|url=http://semiengineering.com/is-450mm-dead-in-the-water/|title=Is 450mm Dead In The Water?|work=semiengineering.com|location=California|publisher=Sperling Media Group LLC|date=2014-05-15|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140605134348/http://semiengineering.com/is-450mm-dead-in-the-water/|archivedate=2014-06-05|accessdate=2014-06-04|quote=Intel and the rest of the industry have delayed the shift to 450 mm fabs for the foreseeable future, leaving many to ponder the following question—Is 450 mm technology dead in the water? The answer: 450 mm is currently treading water.}}</ref> |
|
|
|
|
|
Крок до 300 мм потрібні значні зміни, [[ Автоматична фабрика|повністю автоматизовані фабрики]] використовують 300 мм вафлі проти ледь автоматизованих заводів на 200 мм вафлі, частково тому, що [[ ФОУП|FOUP]] на 300 мм вафлі важить близько 7,5 кілограмів <ref>{{Cite web|url=https://www.shinpoly.co.jp/english/product/semiconductor/seimitsu/300gt.html|title=MW 300GT | Wafer Cases | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd|website=www.shinpoly.co.jp}}</ref> при завантаженні 25 300 мм вафлі, де [[ SMIF (інтерфейс)|SMIF]] важить близько 4,8 кілограма <ref>{{Cite web|url=http://www.ckplas.com/nen/wafer_smif_pod_8.htm|title=SMIF Pod-Chung King Enterprise Co., Ltd.|website=www.ckplas.com}}</ref> <ref>{{Cite web|url=http://www.ckplas.com/nen/ppcst_8_open.htm|title=Wafer Cassette-Chung King Enterprise Co., Ltd.|website=www.ckplas.com}}</ref> <ref name="auto2">{{Cite web|url=https://web.archive.org/web/20131207002716/http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012|title=450 mm Wafer Handling Systems|date=December 7, 2013|website=web.archive.org}}</ref> при завантаженні 25 200 мм пластин, що вимагає вдвічі більше фізичної сили від заводських робітників і збільшує втому. 300 мм FOUP мають ручки, щоб їх можна було переміщувати вручну. 450 мм FOUP важать 45 кілограмів <ref>{{Cite web|url=http://450mm.com/blog/2013/04/07/standing-out-from-the-crowd/|title=Standing out from the Crowd on 450mm | 450mm News and Analysis}}</ref> при завантаженні 25 450 мм вафлі, тому крани необхідні для ручного оброблення FOUPs <ref>{{Cite web|url=http://www.h-square.com/O_Ergolifts.html|title=H-Square Ergolift Cleanroom Lift Carts|website=www.h-square.com|accessdate=2019-05-27|archiveurl=https://web.archive.org/web/20190527012153/http://www.h-square.com/O_Ergolifts.html|archivedate=2019-05-27}}</ref> а ручки більше відсутні в FOUP. ФОУП пересуваються за допомогою вантажно-розвантажувальних систем [[ Муратек|Muratec]] або [[ Daifuku (компанія)|Daifuku]] . Ці великі інвестиції були здійснені в [[Рецесія|економічному спаді]] внаслідок [[Бульбашка доткомів|бульбашки крапки]], що призвело до величезного опору модернізації до 450 мм за початковими часовими рамками. На пандусі до 450 мм - це те, що кристалічні зливки будуть в 3 рази важчі (загальна вага метричної тони) і охолонуть у 2–4 рази довше, а час процесу буде подвійним. <ref>{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|website=Undeveloped|accessdate=2018-08-20|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180821040334/https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|archivedate=2018-08-21}}</ref> Все сказане, розробка 450 мм вафлі потребує значних витрат, часу та витрат на подолання. |
|
Крок до 300 мм потрібні значні зміни, [[ Автоматична фабрика|повністю автоматизовані фабрики]] використовують 300 мм вафлі проти ледь автоматизованих заводів на 200 мм вафлі, частково тому, що [[ ФОУП|FOUP]] на 300 мм вафлі важить близько 7,5 кілограмів <ref>{{Cite web|url=https://www.shinpoly.co.jp/english/product/semiconductor/seimitsu/300gt.html|title=MW 300GT | Wafer Cases | Shin-Etsu Polymer Co., Ltd|website=www.shinpoly.co.jp|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=27 травня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190527012152/https://www.shinpoly.co.jp/english/product/semiconductor/seimitsu/300gt.html}}</ref> при завантаженні 25 300 мм вафлі, де [[ SMIF (інтерфейс)|SMIF]] важить близько 4,8 кілограма <ref>{{Cite web|url=http://www.ckplas.com/nen/wafer_smif_pod_8.htm|title=SMIF Pod-Chung King Enterprise Co., Ltd.|website=www.ckplas.com|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=26 листопада 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191126230745/http://www.ckplas.com/nen/wafer_smif_pod_8.htm}}</ref> <ref>{{Cite web|url=http://www.ckplas.com/nen/ppcst_8_open.htm|title=Wafer Cassette-Chung King Enterprise Co., Ltd.|website=www.ckplas.com|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=27 травня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190527012154/http://www.ckplas.com/nen/ppcst_8_open.htm}}</ref> <ref name="auto2">{{Cite web|url=http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012|title=450 mm Wafer Handling Systems|date=7 грудня 2013|website=web.archive.org|accessdate=2019-12-08|archive-date=2013-12-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20131207002716/http://wafercare.com/Page.aspx?id=1012}}</ref> при завантаженні 25 200 мм пластин, що вимагає вдвічі більше фізичної сили від заводських робітників і збільшує втому. 300 мм FOUP мають ручки, щоб їх можна було переміщувати вручну. 450 мм FOUP важать 45 кілограмів <ref>{{Cite web|url=http://450mm.com/blog/2013/04/07/standing-out-from-the-crowd/|title=Standing out from the Crowd on 450mm | 450mm News and Analysis|accessdate=8 грудня 2019|archive-date=27 травня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20190527012152/http://450mm.com/blog/2013/04/07/standing-out-from-the-crowd/}}</ref> при завантаженні 25 450 мм вафлі, тому крани необхідні для ручного оброблення FOUPs <ref>{{Cite web|url=http://www.h-square.com/O_Ergolifts.html|title=H-Square Ergolift Cleanroom Lift Carts|website=www.h-square.com|accessdate=2019-05-27|archiveurl=https://web.archive.org/web/20190527012153/http://www.h-square.com/O_Ergolifts.html|archivedate=2019-05-27}}</ref> а ручки більше відсутні в FOUP. ФОУП пересуваються за допомогою вантажно-розвантажувальних систем [[ Муратек|Muratec]] або [[ Daifuku (компанія)|Daifuku]] . Ці великі інвестиції були здійснені в [[Рецесія|економічному спаді]] внаслідок [[Бульбашка доткомів|бульбашки крапки]], що призвело до величезного опору модернізації до 450 мм за початковими часовими рамками. На пандусі до 450 мм - це те, що кристалічні зливки будуть в 3 рази важчі (загальна вага метричної тони) і охолонуть у 2–4 рази довше, а час процесу буде подвійним. <ref>{{Cite web|url=https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|title=semiconductor.net - Domain Name For Sale|last=Undeveloped|website=Undeveloped|accessdate=2018-08-20|archiveurl=https://web.archive.org/web/20180821040334/https://undeveloped.com/buy-domain/semiconductor.net?redirected=true&tld=net|archivedate=2018-08-21}}</ref> Все сказане, розробка 450 мм вафлі потребує значних витрат, часу та витрат на подолання. |
|
|
|
|
|
=== Аналітична оцінка підрахунку штампів === |
|
=== Аналітична оцінка підрахунку штампів === |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[[Файл:Wafermap_showing_fully_and_partially_patterned_dies.svg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Wafermap_showing_fully_and_partially_patterned_dies.svg|міні|Вафельна карта, що демонструє повністю візерункові штампи, і частково візерункові штампи, які не повністю лежать у вафельних виробах. ]] |
|
[[Файл:Wafermap_showing_fully_and_partially_patterned_dies.svg|міні|Вафельна{{Недоступне посилання}} карта, що демонструє повністю візерункові штампи, і частково візерункові штампи, які не повністю лежать у вафельних виробах. ]] |
|
Тим не менш, кількість валової ваги на пластину ( '''DPW''' ) можна оцінити, починаючи з [[ Наближення першого порядку|наближення першого порядку]] або площі відношення вафельних виробів, |
|
Тим не менш, кількість валової ваги на пластину ( '''DPW''' ) можна оцінити, починаючи з [[ Наближення першого порядку|наближення першого порядку]] або площі відношення вафельних виробів, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=== Кристалічна орієнтація === |
|
=== Кристалічна орієнтація === |
|
[[Файл:Silicon-unit-cell-3D-balls.png|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Silicon-unit-cell-3D-balls.png|міні|Алмазна кубічна кристалічна структура осередкової осередку кремнію ]] |
|
[[Файл:Silicon-unit-cell-3D-balls.png|міні|Алмазна{{Недоступне посилання}} кубічна кристалічна структура осередкової осередку кремнію ]] |
|
[[Файл:Wafer_flats_convention_v2.svg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Wafer_flats_convention_v2.svg|міні|Квартири можна використовувати для позначення [[Легування (електроніка)|допінгової]] та [[Кристалографія|кристалографічної]] орієнтації. Червоний являє собою вилучений матеріал. ]] |
|
[[Файл:Wafer_flats_convention_v2.svg|міні|Квартири{{Недоступне посилання}} можна використовувати для позначення [[Легування (електроніка)|допінгової]] та [[Кристалографія|кристалографічної]] орієнтації. Червоний являє собою вилучений матеріал. ]] |
|
Вафлі вирощують із кристала, що має правильну [[Кристалічна структура|кристалічну структуру]], а кремній має [[Структура алмазу|алмазну кубічну]] структуру з решіткою 5,530710 Å (0,5430710 нм). <ref name="HandbookSi">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA351&dq=Czochralski+Silicon+Crystal+Face+Cubic|title=Handbook of Semiconductor Silicon Technology|last=O'Mara|first=William C.|year=1990|publisher=William Andrew Inc.|pages=349–352|isbn=978-0-8155-1237-0|accessdate=2008-02-24}}</ref> Розрізавши на пластини, поверхня вирівнюється в одному з декількох відносних напрямків, відомих як кристалічні орієнтації. Орієнтація визначається [[Індекси Міллера|індексом Міллера,]] найчастішим для кремнію є грані (100) або (111). <ref name="HandbookSi" /> Орієнтація важлива, оскільки багато структурних та електронних властивостей монокристала є [[Анізотропія|високоанізотропними]] . Глибина [[Іонна імплантація|іонної імплантації]] залежить від кристалічної орієнтації пластин, оскільки кожен напрямок пропонує різні [[Іонна імплантація|шляхи]] транспортування. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1|title=Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology|last=Nishi|first=Yoshio|year=2000|publisher=CRC Press|pages=108–109|isbn=978-0-8247-8783-7|accessdate=2008-02-25}}</ref> [[Спайність|Розщеплення]] вафель зазвичай відбувається лише в декількох чітко визначених напрямках. Розміщення пластини вздовж площин розщеплення дозволяє легко нарізати кубиками окремі мікросхеми (" [[ Штампи (інтегральна схема)|штампи]] "), щоб мільярди окремих [[Електронні компоненти|елементів ланцюга]] на середній пластині можна було розділити на багато окремих ланцюгів. |
|
Вафлі вирощують із кристала, що має правильну [[Кристалічна структура|кристалічну структуру]], а кремній має [[Структура алмазу|алмазну кубічну]] структуру з решіткою 5,530710 Å (0,5430710 нм). <ref name="HandbookSi">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA351&dq=Czochralski+Silicon+Crystal+Face+Cubic|title=Handbook of Semiconductor Silicon Technology|last=O'Mara|first=William C.|year=1990|publisher=William Andrew Inc.|pages=349–352|isbn=978-0-8155-1237-0|accessdate=2008-02-24|archive-date=23 липня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160723022745/https://books.google.com/books?id=COcVgAtqeKkC&pg=PA351&dq=Czochralski+Silicon+Crystal+Face+Cubic}}</ref> Розрізавши на пластини, поверхня вирівнюється в одному з декількох відносних напрямків, відомих як кристалічні орієнтації. Орієнтація визначається [[Індекси Міллера|індексом Міллера,]] найчастішим для кремнію є грані (100) або (111). <ref name="HandbookSi" /> Орієнтація важлива, оскільки багато структурних та електронних властивостей монокристала є [[Анізотропія|високоанізотропними]] . Глибина [[Іонна імплантація|іонної імплантації]] залежить від кристалічної орієнтації пластин, оскільки кожен напрямок пропонує різні [[Іонна імплантація|шляхи]] транспортування. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1|title=Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology|last=Nishi|first=Yoshio|year=2000|publisher=CRC Press|pages=108–109|isbn=978-0-8247-8783-7|accessdate=2008-02-25|archive-date=2 травня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160502084223/https://books.google.com/books?id=Qi98H-iTgLEC&pg=PA70&dq=wafer+flat+and+notch#PPA71,M1}}</ref> [[Спайність|Розщеплення]] вафель зазвичай відбувається лише в декількох чітко визначених напрямках. Розміщення пластини вздовж площин розщеплення дозволяє легко нарізати кубиками окремі мікросхеми (" [[ Штампи (інтегральна схема)|штампи]] "), щоб мільярди окремих [[Електронні компоненти|елементів ланцюга]] на середній пластині можна було розділити на багато окремих ланцюгів. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=== Вирізи кристалографічної орієнтації === |
|
=== Вирізи кристалографічної орієнтації === |
|
Вафлі до 200 років Діаметр мм мають ''квартири,'' розрізані на одну або кілька сторін, що вказують на [[Кристалографія|кристалографічні]] площини пластини (як правило, грані {110}). У вафлях попереднього покоління пари квартир під різними кутами додатково передавали допінг-тип (див. Ілюстрацію до умовних умов). Вафлі 200 Діаметр мм і вище використовують одну невелику виїмку, щоб передати орієнтацію вафель, без візуальної вказівки типу допінгу. <ref>{{Cite web|title=Wafer Flats|url=http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/kap_5/illustr/i5_2_4.html|accessdate=2008-02-23}}</ref> |
|
Вафлі до 200 років Діаметр мм мають ''квартири,'' розрізані на одну або кілька сторін, що вказують на [[Кристалографія|кристалографічні]] площини пластини (як правило, грані {110}). У вафлях попереднього покоління пари квартир під різними кутами додатково передавали допінг-тип (див. Ілюстрацію до умовних умов). Вафлі 200 Діаметр мм і вище використовують одну невелику виїмку, щоб передати орієнтацію вафель, без візуальної вказівки типу допінгу. <ref>{{Cite web|title=Wafer Flats|url=http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/kap_5/illustr/i5_2_4.html|accessdate=2008-02-23|archive-date=8 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191208185845/https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/kap_5/illustr/i5_2_4.html}}</ref> |
|
|
|
|
|
Кремнієві пластини, як правило, не є 100% -ним чистим кремнієм, але натомість утворюються з початковою концентрацією [[Легування (електроніка)|допінгу]] домішок між 10 <sup>13</sup> та 10 <sup>16</sup> атомами на см <sup>3</sup> [[Бор|бору]], [[Фосфор|фосфору]], [[Арсен|миш'яку]] або [[Стибій|сурми,]] які додаються до розплаву і визначають вафлі як або масовий n-тип, або p-тип. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=uYNn1N6YSwQC&pg=PA39&dq=Czochralski+Doping+Silicon|title=Technology of Integrated Circuits|last=Widmann|first=Dietrich|year=2000|publisher=Springer|pages=39|isbn=978-3-540-66199-3|accessdate=2008-02-24}}</ref> Однак, порівняно з атомною щільністю монокристала кремнію 5 × 10 <sup>22</sup> атомів на см <sup>3</sup>, це все ж дає чистоту, що перевищує 99,9999%. Вафлі також можуть спочатку забезпечуватися деякою [[Міжвузловий атом|інтерстиціальною]] концентрацією кисню. Забруднення вуглецем та металами зводяться до мінімуму. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA1,M1|title=Microelectronic Materials and Processes|last=Levy|first=Roland Albert|year=1989|pages=6–7, 13|isbn=978-0-7923-0154-7|accessdate=2008-02-23}}</ref> Зокрема, [[перехідні метали]] повинні зберігатись нижче концентрації на мільярд частин для електронних застосувань. <ref>{{Cite book|title=The Materials Science of Semiconductors|last=Rockett|first=Angus|year=2008|pages=13|isbn=978-0-387-25653-5}}</ref> |
|
Кремнієві пластини, як правило, не є 100% -ним чистим кремнієм, але натомість утворюються з початковою концентрацією [[Легування (електроніка)|допінгу]] домішок між 10 <sup>13</sup> та 10 <sup>16</sup> атомами на см <sup>3</sup> [[Бор|бору]], [[Фосфор|фосфору]], [[Арсен|миш'яку]] або [[Стибій|сурми,]] які додаються до розплаву і визначають вафлі як або масовий n-тип, або p-тип. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=uYNn1N6YSwQC&pg=PA39&dq=Czochralski+Doping+Silicon|title=Technology of Integrated Circuits|last=Widmann|first=Dietrich|year=2000|publisher=Springer|pages=39|isbn=978-3-540-66199-3|accessdate=2008-02-24|archive-date=6 травня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160506052347/https://books.google.com/books?id=uYNn1N6YSwQC&pg=PA39&dq=Czochralski+Doping+Silicon}}</ref> Однак, порівняно з атомною щільністю монокристала кремнію 5 × 10 <sup>22</sup> атомів на см <sup>3</sup>, це все ж дає чистоту, що перевищує 99,9999%. Вафлі також можуть спочатку забезпечуватися деякою [[Міжвузловий атом|інтерстиціальною]] концентрацією кисню. Забруднення вуглецем та металами зводяться до мінімуму. <ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA1,M1|title=Microelectronic Materials and Processes|last=Levy|first=Roland Albert|year=1989|pages=6–7, 13|isbn=978-0-7923-0154-7|accessdate=2008-02-23|archive-date=15 грудня 2019|archive-url=https://web.archive.org/web/20191215153115/https://books.google.com/books?id=wZPRPU6ne7UC&pg=PA248#PPA1,M1}}</ref> Зокрема, [[перехідні метали]] повинні зберігатись нижче концентрації на мільярд частин для електронних застосувань. <ref>{{Cite book|title=The Materials Science of Semiconductors|url=https://archive.org/details/materialsscience00rock_386|last=Rockett|first=Angus|year=2008|pages=[https://archive.org/details/materialsscience00rock_386/page/n27 13]|isbn=978-0-387-25653-5}}</ref> |
|
|
|
|
|
Хоча кремній є переважаючим матеріалом для вафельних виробів, використовуваних в електронній промисловості, також використовуються інші [[ Складений напівпровідник|складові матеріали]] [[ Список напівпровідникових матеріалів|III-V]] або [[ Список напівпровідникових матеріалів|II-VI]] . [[Арсенід галію]] (GaAs), [[ III-V напівпровідник|напівпровідник III-V, що]] виробляється за допомогою [[Метод Чохральського|процесу Чохральського]], [[нітрид галію]] (GaN) та [[карбід кремнію]] (SiC), також є поширеними пластинчастими матеріалами, при цьому GaN і Sapphire широко використовуються у виробництві [[Світлодіод|світлодіодів]] . <ref name="Grover2">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1|title=Microelectronic Materials|last=Grovenor|first=C.|year=1989|publisher=CRC Press|pages=113–123|isbn=978-0-85274-270-9|accessdate=2008-02-25}}</ref> |
|
Хоча кремній є переважаючим матеріалом для вафельних виробів, використовуваних в електронній промисловості, також використовуються інші [[ Складений напівпровідник|складові матеріали]] [[ Список напівпровідникових матеріалів|III-V]] або [[ Список напівпровідникових матеріалів|II-VI]] . [[Арсенід галію]] (GaAs), [[ III-V напівпровідник|напівпровідник III-V, що]] виробляється за допомогою [[Метод Чохральського|процесу Чохральського]], [[нітрид галію]] (GaN) та [[карбід кремнію]] (SiC), також є поширеними пластинчастими матеріалами, при цьому GaN і Sapphire широко використовуються у виробництві [[Світлодіод|світлодіодів]] . <ref name="Grover2">{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1|title=Microelectronic Materials|last=Grovenor|first=C.|year=1989|publisher=CRC Press|pages=113–123|isbn=978-0-85274-270-9|accessdate=2008-02-25|archive-date=24 червня 2016|archive-url=https://web.archive.org/web/20160624005705/https://books.google.com/books?id=Ecl_mnz1xcUC&pg=PA122&dq=GaAs+Wafer+Manufacture#PPA113,M1}}</ref> |
|
<br /> |
|
<br /> |
|
|
|
⚫ |
|
|
⚫ |
|
|
⚫ |
|
|
|
*[[Epitaxy]] |
|
⚫ |
|
|
⚫ |
* [[Monocrystalline silicon ]] |
|
⚫ |
* [[Polycrystalline silicon ]] |
|
⚫ |
* [[Rapid thermal processing ]] |
|
⚫ |
|
|
⚫ |
|
|
⚫ |
*[[Silicon on insulator]] (SOI) wafers |
|
|
*[[Solar cell]] |
|
|
*[[Solar panel]] |
|
⚫ |
|
|
|
{{Div col end}} |
|
⚫ |
{| class="wikitable " cellspacing="2" cellpadding="0" style="background-color: white;" |
|
⚫ |
|
|
|
{| class="infobox" style="width: 300px;" |
|
{| class="infobox" style="width: 300px;" |
|
| |
|
| |
|
|
|
* Знизу: сонячні вафлі на конвеєрі (зліва) і завершена сонячна вафля (справа) |
|
* Знизу: сонячні вафлі на конвеєрі (зліва) і завершена сонячна вафля (справа) |
|
|} |
|
|} |
|
|
{| class="infobox" style="width: 300px;" |
⚫ |
|[[File:Siliziumwafer.JPG|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Siliziumwafer.JPG|187x187пкс| відполіровані кремнієві пластини 12 "та 6" ]][[File:ICC_2008_Poland_Silicon_Wafer_1_edit.png|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:ICC_2008_Poland_Silicon_Wafer_1_edit.png|115x115пкс| Мікросхеми VLSI виготовлені на 12-дюймовій пластині ]] |
|
|
⚫ |
|
|
⚫ |
{| class="wikitable" style="background-color: white; " cellspacing="2" cellpadding="0" |
|
⚫ |
|[[File:Siliziumwafer.JPG|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Siliziumwafer.JPG|187x187пкс| {{Недоступне посилання}} відполіровані кремнієві пластини 12 "та 6" ]][[File:ICC_2008_Poland_Silicon_Wafer_1_edit.png|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:ICC_2008_Poland_Silicon_Wafer_1_edit.png|115x115пкс| {{Недоступне посилання}} Мікросхеми VLSI виготовлені на 12-дюймовій пластині ]] |
|
|
{| class="wikitable" style="background-color: white;" cellspacing="2" cellpadding="0" |
|
|- |
|
|- |
|
|[[File:Wafers_on_the_conveyor_(3347741252).jpg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Wafers_on_the_conveyor_(3347741252).jpg|150x150пкс| Сонячні вафлі на конвеєрі ]][[File:Solar_World_wafer_(3347743800).jpg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Solar_World_wafer_(3347743800).jpg|152x152пкс| Завершена сонячна вафля ]] |
|
|[[File:Wafers_on_the_conveyor_(3347741252).jpg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Wafers_on_the_conveyor_(3347741252).jpg|150x150пкс|{{Недоступне посилання}} Сонячні вафлі на конвеєрі ]][[File:Solar_World_wafer_(3347743800).jpg|посилання=https://uk.wikipedia.org/wiki/File:Solar_World_wafer_(3347743800).jpg|152x152пкс|{{Недоступне посилання}} Завершена сонячна вафля ]] |
|
|} |
|
|} |
|
|
|} |
|
|
|
|
|
|} |
|
|
|
|
⚫ |
|
|
|
|
|
⚫ |
|
|
|
|
|
⚫ |
|
|
|
|
|
⚫ |
|
|
|
|
|
⚫ |
* {{iw|Monocrystalline silicon }} |
|
== Див. також == |
|
|
⚫ |
* {{iw|Polycrystalline silicon }} |
|
⚫ |
* {{iw|Rapid thermal processing }} |
|
⚫ |
|
|
⚫ |
|
|
⚫ |
*[[Silicon on insulator]] (SOI) wafers |
|
|
*[[Фотоелектрична комірка]] |
|
|
*[[Сонячна панель]] |
|
⚫ |
|
|
* [[Епітаксія (технологія)|Епітаксія]] |
|
* [[Епітаксія (технологія)|Епітаксія]] |
|
* [[Високочистий кристал]] |
|
* [[Високочистий кристал]] |
|
* [[Технологія виробництва напівпровідників]] |
|
* [[Технологія виробництва напівпровідників]] |
|
* [[Мікроелектроніка]] |
|
* [[Мікроелектроніка]]{{Div col end}} |
|
|
|
|
|
== Джерела == |
|
== Примітки == |
|
|
{{reflist}} |
|
<references/> |
|
|
|
|
|
|
[[Категорія:Фізика напівпровідників]] |
|
[[Категорія:Фізика напівпровідників]] |