Wafer di silicio 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.
- Descrizione
- Inchiesta
Descrizione
1. Specifiche del wafer di silicio CZ
1.1 wafer di silicio CZ da 12 pollici
| Wafer di silicio CZ da 12 pollici | |||
| Voce | Parametri | ||
| Materiale | Silicio Monocristallino | ||
| Grado | Primo grado | ||
| metodo di crescita | CZ | ||
| Diametro | 300,0±0,3 mm, 12″ | 300,0±0,3 mm, 12″ | 300,0±0,3 mm, 12″ |
| tipo di conduttività | Intrinseco | Tipo N | Tipo P |
| drogante | poco drogato | Fosforo | Boro |
| Orientamento | [111]±0,5° | [100]±0,5° | (100) ± 0.5 ° |
| Spessore | 500±15μm | 500±25μm | 775±25μm |
| resistività | >10.000 Ωcm | 0-10Ωcm | 1-10Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Piano C) | ||
| Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD |
| Finitura superficiale | 1SP, SSP One-Side-Epi-Ready-Polished, Retro inciso |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
| Bordo arrotondato | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI |
| particella | <20 conteggi @0,3μm | ||
| Rugosità | <1nm | ||
| TTV | <10um | <10um | <10um |
| Bow / Warp | <30um | <40um | <40um |
| TIR | <5µm | ||
| Contenuto di ossigeno | <2E16/cm3 | ||
| Contenuto di carbonio | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| MESCOLARE (15x15mm) | <1,5 µm | ||
| Contaminazione del metallo superficiale Fe,Zn, Cu,Ni, K,Cr |
≤5E10 atomi/cm2 | ||
| lussazione Densità | SEMI STD | SEMI STD | 500 max/cm2 |
| Schegge, graffi, protuberanze, foschia, segni di contatto, buccia d'arancia, buche, crepe, sporco, contaminazione | Tutti Nessuno | ||
| Mark laser | SEMI STD | Opzione serializzata a laser: Laser poco profondo |
Lungo l'appartamento Sul lato anteriore |
1.2 Wafer di silicio CZ da 8 pollici con TTV <6μm
| Wafer di silicio CZ da 8 pollici con TTV <6μm | |||
| Voce | Parametri | ||
| Materiale | Silicio Monocristallino | ||
| Grado | Primo grado | ||
| metodo di crescita | CZ | ||
| Diametro | 200,0±0,5 mm, 8″ | 200,0±0,5 mm, 8″ | 200,0±0,2 mm, 8″ |
| tipo di conduttività | Tipo P | Tipo P | Tipo P |
| drogante | Boro | Boro | Boro |
| Orientamento | [111]±0,5° | [100]±0,5° | (111)±0,5° |
| Spessore | 1.000±15μm | 725±50μm | 1.000 ± 25 micron |
| resistività | <1Ωcm | 10-40 Ω cm | <100 Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Piano C) | ||
| Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD | Tacca SEMI STD |
| Finitura superficiale | 1SP, SSP One-Side-Epi-Ready-Polished, Retro inciso |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
| Bordo arrotondato | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | Larghezza smusso 250-350μm | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI |
| particella | <10 conteggi @0,3μm | <20 conteggi @0,3μm | <10 conteggi @0,3μm |
| Rugosità | <1nm | ||
| TTV | <6um | <10um | <6um |
| Bow / Warp | <60um | <40um | <60um |
| TIR | <5µm | ||
| Contenuto di ossigeno | <2E16/cm3 | ||
| Contenuto di carbonio | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| MESCOLARE (15x15mm) | <1,5 µm | ||
| Contaminazione del metallo superficiale Fe,Zn, Cu,Ni, K,Cr |
≤5E10 atomi/cm2 | ||
| lussazione Densità | SEMI STD | SEMI STD | < 10-2 cm-2 |
| Schegge, graffi, protuberanze, foschia, segni di contatto, buccia d'arancia, buche, crepe, sporco, contaminazione | Tutti Nessuno | ||
| Mark laser | SEMI STD | Opzione serializzata a laser: Laser poco profondo |
Lungo l'appartamento Sul lato anteriore |
Wafer di silicio CZ da 1,3 6 pollici con particelle <20 conteggi a 0,3 μm
| Wafer di silicio CZ da 6 pollici con particelle <20 conteggi a 0,3 μm | |||
| Voce | Parametri | ||
| Materiale | Silicio Monocristallino | ||
| Grado | Primo grado | ||
| metodo di crescita | CZ | ||
| Diametro | 6″(150.0±0.5mm) | ||
| tipo di conduttività | Tipo P | Tipo P | Tipo P |
| drogante | Boro | Boro | Boro |
| Orientamento | <111>±0,5° | [111]±1° | (100) ± 0.5 ° |
| Spessore | 675±25μm | 675±10μm 1.000±25µm |
675±25μm |
| resistività | 0,1-13 Ω cm | 0,01-0,02 Ωcm | 1-100Ωcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Piano C) | ||
| primaria piatto | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
| secondaria piatto | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
| Finitura superficiale | 1SP, SSP Lucidato su un lato, pronto per l'epi Acido sul retro |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
1SP, SSP Un lato lucidato Acido sul retro |
| Bordo arrotondato | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI |
| particella | <20 conteggi @0,3μm | ≤10@≥0,3μm | |
| Rugosità | <0,5 nm | <1nm | <0,5 nm |
| TTV | <10um | <10um | <12um |
| Bow / Warp | <30um | <40um | <60um |
| TIR | <5µm | ||
| Contenuto di ossigeno | <2E16/cm3 | ||
| Contenuto di carbonio | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| MESCOLARE (15x15mm) | <1,5 µm | ||
| Contaminazione del metallo superficiale Na, Al, K, Fe, Ni, Cu, Zn |
≤5E10 atomi/cm2 | ||
| lussazione Densità | SEMI STD | SEMI STD | 500 max/cm2 |
| Schegge, graffi, protuberanze, foschia, segni di contatto, buccia d'arancia, buche, crepe, sporco, contaminazione | Tutti Nessuno | Tutti Nessuno | Appannamento, buccia d'arancia, contaminazione, foschia, micrograffio, scheggiature, scheggiature sui bordi, crepe, zampe di gallina, foro di spillo, buche, ammaccature, ondulazione, sbavature e cicatrici sul retro: tutto nessuno |
| Mark laser | SEMI STD | SEMI STD | SEMI STD |
Wafer di silicio CZ da 1,4 pollici da 4 pollici
| Wafer di silicio CZ da 4 pollici | |||
| Voce | Parametri | ||
| Materiale | Silicio Monocristallino | ||
| Grado | Primo grado | ||
| metodo di crescita | CZ | ||
| Diametro | 4″(100.0±0.5mm) | ||
| tipo di conduttività | Tipo P o N | Tipo P | — |
| drogante | Boro o Fosforo | Boro | — |
| Orientamento | <100>±0,5° | — | (100) o (111)±0,5° |
| Spessore | 525±25μm | 525±25μm | 300±25μm |
| resistività | 1-20Ωcm | 0,002 – 0,003Ωcm | 5-10 Ohmcm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Piano C) | ||
| primaria piatto | SEMI STD Appartamenti | SEMI STD Appartamenti | 32,5 +/- 2,5 mm, @110±1° |
| secondaria piatto | SEMI STD Appartamenti | SEMI STD Appartamenti | 18±2mm, @90°±5° a piatto primario |
| Finitura superficiale | One-Side-Epi-Ready-Polished, Retro inciso |
||
| Bordo arrotondato | Bordo arrotondato secondo lo standard SEMI | ||
| particella | <20 conteggi @0,3μm | ||
| Rugosità | <0,5 nm | ||
| TTV | <10um | ||
| Bow / Warp | <40um | ||
| TIR | <5µm | ||
| Contenuto di ossigeno | <2E16/cm3 | ||
| Contenuto di carbonio | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| MESCOLARE (15x15mm) | <1,5 µm | ||
| Contaminazione del metallo superficiale Fe,Zn, Cu,Ni, K,Cr |
≤5E10 atomi/cm2 | ||
| lussazione Densità | 500 max/cm2 | ||
| Schegge, graffi, protuberanze, foschia, segni di contatto, buccia d'arancia, buche, crepe, sporco, contaminazione | Tutti Nessuno | ||
| Mark laser | Lungo l'appartamento Sul lato anteriore, opzione serializzata a laser: Laser poco profondo |
||
Wafer Si CZ da 1,5 2 pollici
| Wafer di silicio CZ da 2 pollici | |||
| Voce | Parametri | ||
| Materiale | Silicio Monocristallino | ||
| Grado | Primo grado | ||
| metodo di crescita | CZ | ||
| Diametro | 2 "(50,8 ± 0,5 mm) | ||
| tipo di conduttività | Tipo P o N | — | Tipo P |
| drogante | Boro o Fosforo | — | Boro |
| Orientamento | <100> | (100) o (111)± 0,5° | — |
| Spessore | 150±25μm | 275±25μm | — |
| resistività | 1-200Ωcm | — | 0,01-0,02 Ω cm |
| RRV | <40% (ASTM F81 Piano C) | ||
| primaria piatto | SEMI STD Appartamenti | ||
| secondaria piatto | SEMI STD Appartamenti | ||
| Finitura superficiale | Un lato lucidato Acido sul retro |
||
| particella | <20 conteggi @0,3μm | ||
| Rugosità | <0,5 nm | <0,5 nm | — |
| TTV | <10um | — | <10um |
| Bow / Warp | <30um | <20um | — |
| TIR | <5µm | ||
| Contenuto di ossigeno | <2E16/cm3 | ||
| Contenuto di carbonio | <2E16/cm3 | ||
| OISF | <50/cm² | ||
| MESCOLARE (15x15mm) | <1,5 µm | ||
| Contaminazione del metallo superficiale Fe,Zn, Cu,Ni, K,Cr |
≤5E10 atomi/cm² | ||
| lussazioni | Nessuno | ||
| Schegge, graffi, protuberanze, foschia, segni di contatto, buccia d'arancia, buche, crepe, sporco, contaminazione | Tutti Nessuno | ||
2. Azoto nel processo Czochralski di wafer di silicio
L'azoto svolge un ruolo molto importante nei lingotti di silicio CZ e una piccola quantità di drogaggio con azoto avrà un effetto benefico sulle prestazioni del silicio monocristallino. Esistono molti metodi per aggiungere attivamente l'azoto: utilizzare la protezione dell'azoto durante il processo di crescita dei cristalli di silicio CZ o aggiungere polvere di nitruro di silicio al silicio fuso; e impianto di ioni azoto. Ad una temperatura di circa 1415 gradi, la solubilità satura dell'azoto nel fuso di silicio e nel silicio monocristallino è 6×1018cm-3e 4,5×1015cm-3, rispettivamente. Poiché il coefficiente di segregazione di equilibrio dell'azoto nel silicio è 7 × 10-4, la concentrazione di azoto durante la crescita del silicone CZ è generalmente inferiore a 5×1015 cm-3.
L'interazione di azoto e ossigeno nel silicio monocristallino di Czochralski può formare un complesso azoto-ossigeno, che mostra picchi di assorbimento multipli negli spettri di assorbimento del medio infrarosso e del lontano infrarosso. Il complesso azoto-ossigeno è una specie di donatore superficiale e ha attività elettrica. Combinando i test di assorbimento infrarosso e resistività, si può scoprire che con la scomparsa del picco di assorbimento infrarosso del complesso azoto-ossigeno durante il processo di ricottura, la resistività o la concentrazione di carrier del semiconduttore di wafer di silicio a cristallo singolo cambierà di conseguenza. L'attività elettrica del complesso azoto-ossigeno può essere eliminata mediante ricottura ad alta temperatura. Il drogaggio dell'azoto nel wafer di Si monocristallino CZ ha un effetto inibitorio sulla formazione di donatori termici e nuovi donatori.
Il drogaggio dell'azoto in silicio Czochralski di grandi dimensioni può modificare le dimensioni e la densità dei difetti di tipo vuoto, in modo che i difetti di tipo vuoto possano essere facilmente eliminati mediante ricottura ad alta temperatura. Inoltre, l'azoto può aumentare la resistenza alla deformazione del substrato CZ Si e migliorare la resa dei circuiti integrati fabbricati su wafer di silicio del processo Czochralski.
