Plaquette de silicium CZ
CZ silicon (Si) wafer produced by Ganwafer is grown by Czochralski (CZ) method, which is the mainstream technology for monocrystalline silicon growth with low cost established in the 1950s. In Czochralski method, the raw poly-silicon block is put into a quartz crucible, heated and melted in a single crystal furnace, and then a rod-shaped seed (seed crystal) with a diameter of only 10 mm is immersed in the melt. At a suitable temperature, the silicon atoms in the melt will be arranged along the silicon atoms of the seed and form regular crystals at the solid-liquid interface to become single crystals. Czochralski method can be used to manufacture 2 “, 4”, 8”, 12“ semiconductor polished wafers, epitaxial wafers, SOI and other semiconductor silicon wafers, mainly used in logic, memory chips and low-power integrated circuit components.
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Description
1. Spécifications de la plaquette de silicium CZ
1.1 Plaquette de silicium CZ de 12 pouces
| Plaquette de silicium CZ de 12 pouces | |||
| Article | Paramètres | ||
| Matériel | Silicium monocristallin | ||
| Qualité | Qualité supérieure | ||
| Procédé de croissance | CZ | ||
| Diamètre | 300.0±0.3mm, 12″ | 300.0±0.3mm, 12″ | 300.0±0.3mm, 12″ |
| Type de conductivité | Intrinsèque | Type N | Type P |
| dopant | faiblement dopé | Phosphore | Bore |
| Orientation | [111]±0,5° | [100]±0,5° | (100) ± 0,5 ° |
| Épaisseur | 500±15μm | 500±25μm | 775±25μm |
| Résistivité | >10,000Ωcm | 0-10Ωcm | 1-10Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Plan C) | ||
| Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD |
| Finition de surface | 1SP, SSP Un côté-Epi-Ready-Poli, Verso gravé |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
| Bord arrondi | Bord arrondi selon la norme SEMI | Bord arrondi selon la norme SEMI | Bord arrondi selon la norme SEMI |
| Particule | <20 comptes à 0,3 μm | ||
| Rugosité | <1nm | ||
| TTV | <10um | <10um | <10um |
| Bow / chaîne | <30um | <40um | <40um |
| TIR | <5µm | ||
| Contient de l'oxygène | <2E16/cm3 | ||
| La teneur en carbone | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| REMUER (15x15mm) | <1.5µm | ||
| Contamination métallique de surface Fe, Zn, Cu, Ni, K, Cr |
≤5E10 atomes/cm2 | ||
| Densité de Dislocation | SEMI STD | SEMI STD | 500 maxi/cm2 |
| Éclats, rayures, bosses, voile, marques de contact, peau d'orange, piqûres, fissures, saleté, contamination | Tous Aucun | ||
| laser Mark | SEMI STD | Option laser sérialisé : Laser peu profond |
Le long de l'appartement Sur le devant |
1.2 Plaquette de silicium CZ de 8 pouces avec TTV <6 μm
| Plaquette de silicium CZ de 8 pouces avec TTV <6 μm | |||
| Article | Paramètres | ||
| Matériel | Silicium monocristallin | ||
| Qualité | Qualité supérieure | ||
| Procédé de croissance | CZ | ||
| Diamètre | 200.0±0.5mm, 8″ | 200.0±0.5mm, 8″ | 200.0±0.2mm, 8″ |
| Type de conductivité | Type P | Type P | Type P |
| dopant | Bore | Bore | Bore |
| Orientation | [111]±0,5° | [100]±0,5° | (111)±0.5° |
| Épaisseur | 1 000 ± 15 μm | 725±50μm | 1 000 ± 25 μm |
| Résistivité | <1Ωcm | 10-40Ωcm | <100 Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Plan C) | ||
| Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD | Encoche SEMI STD |
| Finition de surface | 1SP, SSP Un côté-Epi-Ready-Poli, Verso gravé |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
| Bord arrondi | Bord arrondi selon la norme SEMI | Largeur de chanfrein 250-350μm | Bord arrondi selon la norme SEMI |
| Particule | <10 comptes à 0,3 μm | <20 comptes à 0,3 μm | <10 comptes à 0,3 μm |
| Rugosité | <1nm | ||
| TTV | <6um | <10um | <6um |
| Bow / chaîne | <60um | <40um | <60um |
| TIR | <5µm | ||
| Contient de l'oxygène | <2E16/cm3 | ||
| La teneur en carbone | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| REMUER (15x15mm) | <1.5µm | ||
| Contamination métallique de surface Fe, Zn, Cu, Ni, K, Cr |
≤5E10 atomes/cm2 | ||
| Densité de Dislocation | SEMI STD | SEMI STD | < 10-2cm-2 |
| Éclats, rayures, bosses, voile, marques de contact, peau d'orange, piqûres, fissures, saleté, contamination | Tous Aucun | ||
| laser Mark | SEMI STD | Option laser sérialisé : Laser peu profond |
Le long de l'appartement Sur le devant |
1.3 Plaquette de silicium CZ de 6 pouces avec particules <20 comptes @ 0,3 μm
| Plaquette de silicium CZ de 6 pouces avec particules <20 comptes @ 0,3 μm | |||
| Article | Paramètres | ||
| Matériel | Silicium monocristallin | ||
| Qualité | Qualité supérieure | ||
| Procédé de croissance | CZ | ||
| Diamètre | 6″(150.0±0.5mm) | ||
| Type de conductivité | Type P | Type P | Type P |
| dopant | Bore | Bore | Bore |
| Orientation | <111>±0,5° | [111]±1° | (100) ± 0,5 ° |
| Épaisseur | 675±25μm | 675±10μm 1 000 ± 25 µm |
675±25μm |
| Résistivité | 0.1-13Ωcm | 0,01-0,02 Ωcm | 1-100Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Plan C) | ||
| plat principal | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
| plat secondaire | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
| Finition de surface | 1SP, SSP Un côté poli, Epi-ready Dos gravé à l'acide |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
1SP, SSP Un côté poli Dos gravé à l'acide |
| Bord arrondi | Bord arrondi selon la norme SEMI | Bord arrondi selon la norme SEMI | Bord arrondi selon la norme SEMI |
| Particule | <20 comptes à 0,3 μm | ≤10@≥0.3μm | |
| Rugosité | <0,5 nm | <1nm | <0,5 nm |
| TTV | <10um | <10um | <12um |
| Bow / chaîne | <30um | <40um | <60um |
| TIR | <5µm | ||
| Contient de l'oxygène | <2E16/cm3 | ||
| La teneur en carbone | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| REMUER (15x15mm) | <1.5µm | ||
| Contamination métallique de surface Na, Al, K, Fe, Ni, Cu, Zn |
≤5E10 atomes/cm2 | ||
| Densité de Dislocation | SEMI STD | SEMI STD | 500 maxi/cm2 |
| Éclats, rayures, bosses, voile, marques de contact, peau d'orange, piqûres, fissures, saleté, contamination | Tous Aucun | Tous Aucun | Ternir, peau d'orange, contamination, brume, micro-rayures, éclats, éclats de bord, fissure, pattes d'oie, trou d'épingle, fosses, bosses, ondulations, taches et cicatrices à l'arrière : tous aucun |
| laser Mark | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
Plaquette de silicium CZ 1,4 4 pouces
| Plaquette de silicium CZ de 4 pouces | |||
| Article | Paramètres | ||
| Matériel | Silicium monocristallin | ||
| Qualité | Qualité supérieure | ||
| Procédé de croissance | CZ | ||
| Diamètre | 4″(100.0±0.5mm) | ||
| Type de conductivité | Type P ou N | Type P | - |
| dopant | Bore ou Phosphore | Bore | - |
| Orientation | <100>±0,5° | - | (100) ou (111)±0.5° |
| Épaisseur | 525±25μm | 525±25μm | 300±25μm |
| Résistivité | 1-20Ωcm | 0.002 – 0.003Ωcm | 5-10Ohmcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Plan C) | ||
| plat principal | Appartements SEMI STD | Appartements SEMI STD | 32.5+/-2.5mm, @110±1° |
| plat secondaire | Appartements SEMI STD | Appartements SEMI STD | 18±2mm, @90°±5° au plat principal |
| Finition de surface | Un côté-Epi-Ready-Poli, Verso gravé |
||
| Bord arrondi | Bord arrondi selon la norme SEMI | ||
| Particule | <20 comptes à 0,3 μm | ||
| Rugosité | <0,5 nm | ||
| TTV | <10um | ||
| Bow / chaîne | <40um | ||
| TIR | <5µm | ||
| Contient de l'oxygène | <2E16/cm3 | ||
| La teneur en carbone | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| REMUER (15x15mm) | <1.5µm | ||
| Contamination métallique de surface Fe, Zn, Cu, Ni, K, Cr |
≤5E10 atomes/cm2 | ||
| Densité de Dislocation | 500 maxi/cm2 | ||
| Éclats, rayures, bosses, voile, marques de contact, peau d'orange, piqûres, fissures, saleté, contamination | Tous Aucun | ||
| laser Mark | Le long de l'appartement Sur la face avant, option laser sérialisé : Laser peu profond |
||
1,5 2 pouces CZ Si Wafer
| Plaquette de silicium CZ de 2 pouces | |||
| Article | Paramètres | ||
| Matériel | Silicium monocristallin | ||
| Qualité | Qualité supérieure | ||
| Procédé de croissance | CZ | ||
| Diamètre | 2″(50.8±0.5mm) | ||
| Type de conductivité | Type P ou N | - | Type P |
| dopant | Bore ou Phosphore | - | Bore |
| Orientation | <100> | (100) ou (111)± 0,5° | - |
| Épaisseur | 150±25μm | 275±25μm | - |
| Résistivité | 1-200Ωcm | - | 0.01-0.02Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Plan C) | ||
| plat principal | Appartements SEMI STD | ||
| plat secondaire | Appartements SEMI STD | ||
| Finition de surface | Un côté poli Dos gravé à l'acide |
||
| Particule | <20 comptes à 0,3 μm | ||
| Rugosité | <0,5 nm | <0,5 nm | - |
| TTV | <10um | - | <10um |
| Bow / chaîne | <30um | <20um | - |
| TIR | <5µm | ||
| Contient de l'oxygène | <2E16/cm3 | ||
| La teneur en carbone | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| REMUER (15x15mm) | <1.5µm | ||
| Contamination métallique de surface Fe, Zn, Cu, Ni, K, Cr |
≤5E10 atomes/cm² | ||
| Luxations | Aucun | ||
| Éclats, rayures, bosses, voile, marques de contact, peau d'orange, piqûres, fissures, saleté, contamination | Tous Aucun | ||
2. Azote dans le procédé Czochralski des plaquettes de silicium
L'azote joue un rôle très important dans les lingots de silicium CZ, et une petite quantité de dopage à l'azote aura un effet bénéfique sur les performances du silicium monocristallin. Il existe de nombreuses méthodes pour ajouter activement de l'azote : utiliser une protection à l'azote pendant le processus de croissance des cristaux de silicium CZ ou ajouter de la poudre de nitrure de silicium au silicium fondu ; et l'implantation d'ions azote. À une température d'environ 1415 degrés, la solubilité saturée de l'azote dans le silicium fondu et le silicium monocristallin est de 6 × 1018cm-3et 4.5×1015cm-3, respectivement. Puisque le coefficient de ségrégation à l'équilibre de l'azote dans le silicium est de 7 × 10-4, la concentration en azote lors de la croissance du silicone CZ est généralement inférieure à 5×1015 cm-3.
L'interaction de l'azote et de l'oxygène dans le silicium monocristallin de Czochralski peut former un complexe azote-oxygène, qui présente de multiples pics d'absorption dans les spectres d'absorption infrarouge moyen et infrarouge lointain. Le complexe azote-oxygène est une sorte de donneur peu profond et a une activité électrique. En combinant des tests d'absorption infrarouge et de résistivité, on peut constater qu'avec la disparition du pic d'absorption infrarouge du complexe azote-oxygène pendant le processus de recuit, la résistivité ou la concentration de porteurs du semi-conducteur de tranche de silicium monocristallin changera en conséquence. L'activité électrique du complexe azote-oxygène peut être éliminée par un recuit à haute température. Le dopage à l'azote dans la tranche de silicium monocristallin CZ a un effet inhibiteur sur la formation de donneurs thermiques et de nouveaux donneurs.
Le dopage d'azote dans du silicium Czochralski de grande taille peut modifier la taille et la densité des défauts de type vide, de sorte que les défauts de type vide peuvent être facilement éliminés par recuit à haute température. De plus, l'azote peut améliorer la résistance au gauchissement du substrat CZ Si et améliorer le rendement des circuits intégrés fabriqués sur une tranche de silicium selon le procédé Czochralski.
