Giải pháp xử lý bề mặt vật liệu bán dẫn Silicon on Sapphire (SOS)

Công nghệ silicon on sapphire (SOS) là một quy trình dị trục để sản xuất mạch tích hợp (IC) bán dẫn oxit kim loại (MOS) bao gồm một lớp silicon mỏng (thường mỏng hơn 0,6 µm) được phủ trên sapphire (Al2O3). SOS là một phần của họ công nghệ CMOS (MOS bổ sung) silicon-on-insulator (SOI). Thông thường, các tinh thể sapphire được trồng nhân tạo có độ tinh khiết cao được sử dụng.

Silic thường được lắng đọng do sự phân hủy của khí silan (SiH4) trên đế sapphire được nung nóng. Ưu điểm của sapphire là nó là một chất cách điện tuyệt vời, ngăn dòng điện lạc do bức xạ lan sang các phần tử mạch gần đó. SOS đã phải đối mặt với những thách thức ban đầu trong sản xuất thương mại vì những khó khăn trong việc chế tạo các bóng bán dẫn rất nhỏ được sử dụng trong các ứng dụng mật độ cao hiện đại.

Điều này là do quy trình SOS dẫn đến sự hình thành các sai lệch, đứt gãy kết đôi và xếp chồng từ sự chênh lệch mạng tinh thể giữa sapphire và silicon. Ngoài ra, có một số nhôm, tạp chất loại p, nhiễm bẩn từ chất nền trong silicon gần giao diện nhất.

An Overview of Silicon-on-Sapphire CMOS Technologies - ppt download

Tìm hiểu về vật liệu bán dẫn Silicon on Sapphire trong ngành công nghiệp chất bán dẫn

Sapphire có độ điện môi cao, có thể loại bỏ sự tương tác giữa các thành phần của mạch tích hợp, không chỉ có thể giảm dòng rò và điện dung ký sinh, tăng cường khả năng chống bức xạ và giảm tiêu thụ điện năng mà còn có thể cải thiện mức độ tích hợp và dây hai lớp, do đó , sapphire là vật liệu lý tưởng cho mạch tích hợp quy mô lớn và quy mô rất lớn.

Công nghệ silicon trên sapphire cung cấp khả năng cách ly lý tưởng và giảm điện dung ký sinh ở dưới cùng của đường giao nhau PN, vì vậy nó phù hợp với các mạch tích hợp quy mô lớn tốc độ cao để đạt được tốc độ cao và mức tiêu thụ điện năng thấp. Quá trình này thường được sử dụng để tạo ra các mạch CMOS.

Ngoài ra, trong quá trình thiết kế và sản xuất mạch vi điện tử SOS, tất cả các loại thiết bị bán dẫn thường cần chế tạo màng mỏng silicon toàn vẹn về cấu trúc và do hệ số giãn nở nhiệt của silicon tương tự như sapphire, nên màng đơn tinh thể silicon (100) có thể được được phát triển trên hướng bề mặt (1-102) của đế sapphire bằng heteroepitaxy.

Hiện nay, tinh thể sapphire đã trở thành chất nền được sử dụng rộng rãi để phát triển vật liệu bán dẫn.

Silicon Wafers in white plastic holder box on a table- A wafer is a thin  slice of semiconductor material, such as a crystalline silicon, used in  electronics for the fabrication of integrated circuits. Stock-Foto | Adobe  Stock

Lỗi có thể gặp ở vật liệu bán dẫn Silicon on Sapphire

Lỗi có thể được chia thành lỗi ngẫu nhiên và lỗi hệ thống .

Các lỗi ngẫu nhiên chủ yếu do các hạt dính vào bề mặt wafer gây ra, do đó không thể dự đoán được vị trí của chúng. Vai trò chính của hệ thống kiểm tra lỗi của tấm wafer là phát hiện các khuyết tật trên tấm wafer và tìm ra vị trí của chúng (tọa độ vị trí).

Mặt khác, những lỗi mang tính hệ thống được gây ra bởi các điều kiện của mặt nạ và quá trình phơi sáng, và sẽ xảy ra ở cùng một vị trí trên mô hình mạch của tất cả các khuôn được chiếu. Chúng xảy ra ở những nơi có điều kiện phơi sáng rất khó khăn và cần điều chỉnh tốt.

Vấn đề cần xử lí

Vì là vật liệu quan trọng trong nền công nghiệp bán dẫn nên việc bảo trì, xử lí lỗi ở thiết bị bán dẫn Silicon cần được thực hiện định kỳ để đảm bảo hiệu quả tốt nhất.

Để xử lí các lỗi ở trên, thì sử dụng máy đánh bóng wafer để làm bóng bề của thiết bị, rủ bỏ lớp bụi trên bề mặt để cải thiện lỗi nhằm giúp quá trình truyền dẫn của thiết bị bán dẫn silicon diễn ra tốt hơn

Tư vấn đánh bóng vật liệu bán dẫn Silicon on Sapphire

Các hệ thống in thạch bản bán dẫn, không thể thiếu đối với sản xuất chất bán dẫn, sử dụng thấu kính hiệu suất cực cao để giảm các mẫu mạch cực kỳ phức tạp được vẽ trên mặt nạ quang làm bằng một tấm thủy tinh lớn, để chúng có thể được in lên các tấm Silicon on Sapphire mỏng.

Nếu thậm chí một hạt bụi nhỏ lọt vào thấu kính hoặc tấm wafer trong khi đang chế tạo một chất bán dẫn đòi hỏi quá trình xử lý cực kỳ tinh xảo ở cấp độ nanomet, thì không thể khắc mạch một cách chính xác. Do đó, cần phải sử dụng phòng sạch, nơi bụi bẩn có thể giảm đến mức tối thiểu. Người lao động trong môi trường phòng sạch cần mặc quần áo bảo hộ toàn thân để ngăn bụi hoặc các hạt lạ khác xâm nhập vào thiết bị.

Máy đánh bóng mẫu kim tương MultiPrep Polishing System - 12 Máy đánh bóng mẫu kim tương
Vải dệt đánh bóng mẫu kim tương – White Label Vải dệt đánh bóng mẫu kim tương
Dung dịch mài, đánh bóng kim cương đơn tinh thể – Dung môi Glycol Dung dịch / bột mài, đánh bóng
Dầu mài cho máy mài mẫu BlueLube Water-Free Dầu mài

Tuỳ vào kích thước và số lượng của thiết bị bán dẫn Silicon on Sapphire mà có thể chọn thiết bị vật tư sao cho phù hợp. Để được tư vấn chính xác nhất, bạn vui lòng liên hệ cho chúng tôi theo thông bên dưới

Công Ty TNHH Đầu Tư Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam

Điện thoại: 028 3977 8Phát Triển Cuộc Sống

Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, 269 / 028 3601 6797

Di động: 0906 988 447

Email: sales@lidinco.com

0 0 đánh giá
Đánh giá bài viết
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Góp ý
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận
0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x