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シリコンウエハ基板

シリコンウエハ基板

シリコンウェーハ基板は、半導体集積回路およびデバイスの製造に不可欠な部分です。その核心として、それらは単純に強固な基盤 -、文字通り基板 - を提供し、その上に複雑なフォトリソグラフィーと製造ステップを通じてマイクロ電子回路を構築することができます。
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説明
技術的なパラメーター

寧波四枝マイクロエレクトロニクス技術有限公司:信頼できる300mmシリコンウェーハメーカー!

 

 

2006 年に中国の寧波にある材料科学および工学の科学者によって設立された Sibranch Microelectronics は、世界中に半導体ウェーハとサービスを提供することを目指しています。当社の主力製品には、標準シリコン ウェーハ SSP (片面研磨)、DSP (両面研磨)、テスト シリコン ウェーハおよびプライム シリコン ウェーハ、直径 12 インチまでの SOI (シリコン オン インシュレータ) ウェーハおよびコイン ロール ウェーハ、CZ/MCZ/FZ/NTD、ほぼすべての方向、オフカット、高抵抗および低抵抗率、超-平坦、-薄型、厚手のウェーハなどが含まれます。

 

一流のサービス

当社は常に製品を革新し、海外のお客様に顧客満足度を超える高品質の製品を多数提供することに取り組んでいます。{0}}サイズ、色、外観などのお客様の要件に応じてカスタマイズされたサービスも提供できます。最も有利な価格と高品質の製品を提供できます。-

 

品質保証

当社は、さまざまなお客様のニーズを満たすために継続的に研究と革新を行ってきました。同時に、すべての製品の品質が国際基準を満たしていることを保証するために、常に厳格な品質管理を遵守しています。

 

幅広い販売国

当社は海外市場での販売に注力しています。当社の製品はヨーロッパ、アメリカ、東南アジア、中東などに輸出されており、世界中のお客様からご好評をいただいております。

 

各種製品

当社は、お客様の特定のニーズに合わせてカスタマイズされたシリコンウェーハ加工サービスを提供しています。これらには、特に、Si ウェーハのバックグラインディング、ダイシング、ダウンサイジング、エッジグラインディング、および MEMS が含まれます。私たちは、期待を超えるオーダーメイドのソリューションを提供し、顧客満足を保証するよう努めています。

 

製品タイプ

 

CZシリコンウェーハ

CZ シリコン ウェーハは、チョクラルスキー CZ 成長法を使用して引き上げられた単結晶シリコン インゴットから切り出されます。この成長法は、半導体デバイスの製造に使用される大きな円筒形のシリコン インゴットからシリコン結晶を成長させるためにエレクトロニクス業界で最も広く使用されています。このプロセスでは、正確な配向公差を備えた細長い結晶シリコン シードが、温度が正確に制御されたシリコン溶融池に導入されます。種結晶は厳密に制御された速度で融液からゆっくりと引き上げられ、界面で液相原子の結晶固化が起こります。この引上げプロセス中、種結晶とるつぼは反対方向に回転し、種結晶の完全な結晶構造を備えた大きな単結晶シリコンが形成されます。

酸化ケイ素ウェハ

酸化シリコン ウエハーは、さまざまなハイテク産業や用途で使用される先進的かつ不可欠な素材です。{0}}これは、高品質のシリコン材料を処理して生成される高純度の結晶物質です。-、さまざまな種類の電子およびフォトニクスの用途に最適な基板です。-

ダミーウエハース(コインロール)

ダミーウェーハ(テストウェーハとも呼ばれます)は、一般的な製品用ウェーハとは異なり、主に実験やテストに使用されるウェーハです。したがって、再生ウェーハはダミーウェーハ(テストウェーハ)として利用されることが多い。

金コーティングされたシリコンウェーハ

金-でコーティングされたシリコン ウェーハや金-でコーティングされたシリコン チップは、材料の分析特性評価用の基板として広く使用されています。たとえば、金-でコーティングされたウェーハ上に堆積された材料は、金の高い反射率と良好な光学特性により、偏光解析法、ラマン分光法、または赤外(IR)分光法によって分析できます。-

シリコンエピタキシャルウェーハ

シリコン エピタキシャル ウェーハは汎用性が高く、さまざまな業界の要件に合わせてさまざまなサイズと厚さで製造できます。また、集積回路、マイクロプロセッサ、センサー、パワーエレクトロニクス、太陽光発電など、さまざまな用途でも使用されています。

熱酸化物ドライおよびウェット

最新のテクノロジーを使用して製造されており、比類のない信頼性と一貫したパフォーマンスを提供するように設計されています。 Thermal Oxide Dry and Wet は、業界のすべての厳しい要件を満たす高品質のウェーハを効率的に製造する方法を提供するため、世界中の半導体メーカーにとって不可欠なツールです。{1}

300mmシリコンウェーハ

このウェーハの直径は 300 ミリメートルで、従来のウェーハ サイズよりも大きくなります。この大きなサイズにより、コスト効率と効率が向上し、品質を犠牲にすることなく生産量を増やすことができます。-

100mmシリコンウェーハ

100 mm シリコン ウェーハは、エレクトロニクス産業や半導体産業で広く使用されている高品質の製品です。-このウェーハは、半導体デバイスの製造に不可欠な最適な性能、精度、信頼性を提供するように設計されています。

200mmシリコンウェーハ

200 mm シリコン ウェーハは、研究開発だけでなく大量生産にも応用できるなど、多用途に使用できます。-薄いウェーハまたは厚いウェーハ、研磨された表面または研磨されていない表面、および特定のニーズに基づいたその他の機能のオプションを使用して、正確な仕様に合わせてカスタマイズできます。

 

シリコンウエハ基板とは

 

 

シリコンウェーハ基板は、半導体集積回路およびデバイスの製造に不可欠な部分です。その核心として、それらは単純に強固な基盤 -、文字通り基板 - を提供し、その上に複雑なフォトリソグラフィーと製造ステップを通じてマイクロ電子回路を構築することができます。ただし、シリコン基板は、単に IC を構築するための平坦な表面を与えるだけではなく、はるかに多くの影響を与えます。基板ウェーハ自体の結晶特性と電子特性は、その上に作られるデバイスの最終的な性能を決定する上で非常に重要です。結晶配向、化学純度、格子欠陥密度、電気抵抗特性などの要素は、基板の製造中に厳密に制御および最適化する必要があります。

 

シリコンウェーハ基板の特性

 

 

抵抗率
前に述べたように、抵抗率はウェハが電子の流れをどの程度妨げるかを示します。ほとんどのデバイスは、正確な抵抗率範囲を備えた基板を必要とします。これは、シリコンに不純物 - をドープすることで実現されます。最も一般的なのはホウ素 (p- 型の場合) またはリン (n- 型の場合) です。

 

一般的なシリコンウェーハ基板の抵抗率:
1-30 Ω-cm - 低抵抗率、CMOS ロジックに使用
30-100 Ω-cm - エピタキシャル基板
1000 Ω-cm - の高抵抗率、RF デバイスに使用

 

平面度・平滑度
表面の平坦度は基板表面がどの程度平坦であるかを測定し、平滑度は粗さを示します。どちらも、きれいなフォトリソグラフィーのパターニングと、デバイスが正しく構築されるようにするために重要です。平坦度は、総厚さの変動 (TTV) と呼ばれる測定値を使用して定量化されます。良好なフラットは、ウェーハ全体の TTV < 10 μm です。平滑性または粗さは、二乗平均平方根 (RMS) 粗さを使用して測定されます。ハイエンド基板の RMS 粗さは 0.5 nm 未満です。

 

シリコンウェーハ基板の製造

高品質のシリコンウェーハ基板を製造することは、高度な製造技術を必要とする非常に大きな技術的課題です。簡単な概要は次のとおりです。

 

インゴットの成長
すべては、チョクラルスキー法を使用して大きな単結晶インゴットを成長させることから始まります。{0}このプロセスでは、超高純度のポリシリコンの塊が石英るつぼに入れられ、溶解されます。小さな単結晶の「シード」が、ちょうど溶融表面に触れるまで下げられ、その後ゆっくりと上方に引き上げられます。種結晶を引き上げると、液体シリコンがその上で固まり、大きな単結晶が成長します。

不純物原子が慎重に追加され、インゴットが指定された抵抗率になるまでドープされます。一般的なドーパントはホウ素とリンです。冷却は正確に制御され、欠陥のない結晶成長が保証されます。

 

スライス
大きな単結晶インゴットは、内径鋸を使用して個々のウェーハにスライスされます。ダイヤモンドが埋め込まれたブレードは、インゴット全体から非常に薄いスライスを連続的に同時に切断します。摩擦や加熱による損傷を最小限に抑えるために、冷却液が使用されます。

均一なウエハの厚さと平坦性を確保するには、スライスを高精度に行う必要があります。ターゲットの厚さは約0.7mmです。

 

ラッピング
スライス後のウェーハの表面は適度に粗くなっています。平坦化するために研磨ラッピングプロセスが使用されます。これには、研磨スラリーで覆われた鋳鉄製のラッピング プレートに各ウェーハの表面を押し付けることが含まれます。精密に制御された圧力がウェーハ表面から加えられながら、プレートが回転します。

ラッピングは、スライスで残った突起や隆起を平らにしながら、表面から材料を均等に除去します。これは、ウェーハ全体の平坦性を向上させるのに役立ちます。

 

エッチング
ラッピングにより、最大 10 ~ 15 μm の深さの表面損傷が生じる可能性があります。これは、酸性またはアルカリ性の化学薬品の混合物を使用して表面をエッチングすることによって除去されます。エッチングは制御された速度でシリコンを溶解し、ラッピングによる損傷を除去し、最終研磨に備えて損傷のないきれいな表面を残します。

 

研磨
最後のステップでは、研磨プロセスを使用して、非常に滑らかで損傷のない表面を作成します。{0}これはラッピングと同様の仕組みを使用しますが、研磨剤の代わりにアルカリ性のコロイダルシリカ研磨スラリーを使用します。研磨ステップにより、前のステップで発生した表面下の損傷が除去されます。

研磨は、所望の表面 RMS 粗さ仕様に達するまで続けられます。 1 桁オングストロームの粗さを達成するには、精密研磨を何回も繰り返す必要がある場合があります。

 

 
シリコンウェーハ基板を使用する際の注意事項
 
過度のストレスと失敗

スクライビング、​​ワイヤボンディング、ダイの分離、およびパッケージング作業による過度の応力と圧力により、シリコンウェーハが脆くなったり亀裂が入ったりする可能性があります。この種の故障や損傷はウェーハの耐久性に影響を与え、ウェーハが役に立たなくなる可能性があります。

 
熱膨張の違い

熱膨張とは、温度変化によって物質が膨張したり、その体積、形状、面積が変化したりする傾向を指します。そのため、基板が耐えられる以上の熱にさらされると、亀裂や破損が生じる可能性があります。

 

 

結晶学的欠陥

シリコンウェーハとエピタキシャル層の両方に、転位、酸素析出物、積層欠陥などの結晶欠陥が存在すると、ウェーハの品質が低下し、欠陥が生じる可能性があります。これらの欠陥により、重大な異常な漏れ電流が流れたり、低抵抗のパイプが形成されたりして、接合部が短絡する可能性があります。-

 
拡散効果とイオン注入効果

特定の結晶またはドーパント欠陥の組み合わせに関連するさまざまな異常拡散現象や汚染金属析出反応などの拡散およびイオン注入の影響は、ウェーハの品質に影響を与え、故障する可能性があります。

 

 

 
シリコンウェーハ基板の取り扱いおよび保管時に考慮すべきこと

 

 

管理されたクリーンルーム環境: 最適な状態を維持
半導体製造では、汚染リスクを最小限に抑え、最高品質のシリコンウェーハ基板を保証するために、クリーンルーム環境が細心の注意を払って管理されています。これらの環境は通常、ISO クラス 1 またはクラス 10 クリーンルームなどの厳格な清浄度基準に準拠しており、空気 1 立方メートルあたりの浮遊粒子の数が細心の注意を払って管理されています。クリーンルームには、最適な状態を維持するために空気から粒子を継続的に除去する特殊な濾過システムが備えられています。高効率微粒子空気 (HEPA) フィルターと超低微粒子空気 (ULPA) フィルターは、それぞれ 0.3 ミクロンと 0.12 ミクロンの粒子を捕捉します。{6}}

 
 

静電気放電のリスクの軽減: 損傷からの保護
静電気放電は、取り扱い中および保管中にシリコンウェーハ基板に重大な脅威をもたらします。半導体施設では、静電気を消散させてウェーハへの損傷を防ぐために、接地ストラップ、イオン化送風機、導電性床材などの静電気制御対策を実施しています。担当者はアースストラップを着用して身体から静電気を安全に放電し、イオン化送風機が表面の静電気を中和します。導電性床材を使用すると、静電気が地面に無害に放散され、静電気放電イベントのリスクが軽減されます。

 
 

保護包装ソリューション: 危害からの保護
輸送中や保管中にシリコンウェーハ基板を物理的損傷、汚染、湿気から保護するには、適切なパッケージングが不可欠です。半導体施設では、ウェーハを保護し、サプライ チェーン全体でウェーハの完全性を維持するために、さまざまな保護パッケージング ソリューションを使用しています。一般的な包装ソリューションの 1 つは真空{2}}密封包装です。この包装では、シリコン ウェーハを密封パウチまたは容器に入れて真空密封して、空気を除去し、汚染物質や湿気に対する保護バリアを作成します。-残留水分を吸収し、乾燥した環境を維持するために、乾燥剤パックがパッケージに含まれていることがよくあります。

 
 

取り扱い手順の遵守: 正確さと注意
ウェーハの製造および組み立て中のリスクを最小限に抑えるには、取り扱いプロトコルを厳守することが不可欠です。半導体施設は、シリコンウェーハを安全に輸送、操作、処理するためのベストプラクティスを概説する詳細な取り扱い手順とプロトコルを開発しています。これらの取り扱いプロトコルは通常、ウェーハのロードとアンロード、ウェーハの検査、化学処理、機械的操作などの幅広い作業をカバーします。これらは、使用する機器、従うべき適切な技術、遵守すべき安全上の注意事項を指定して、各タスクを段階的に説明します。--

 
 

追跡および追跡システム: 説明責任と追跡可能性の確保
堅牢な識別および追跡システムは、半導体製造プロセス全体にわたって説明責任と追跡可能性を提供します。これらのシステムは、各シリコン ウェーハ基板に、その起源、処理履歴、品質検査結果に関する情報を含む固有の識別子を割り当てます。一般的なウェーハ識別方法の 1 つは、製造のさまざまな段階でウェーハに適用されるバーコードまたは無線周波数識別 (RFID) タグを使用することです。-これらの識別子は生産プロセスの各段階でスキャンおよび記録されるため、半導体施設はウェーハの動きとステータスをリアルタイムで追跡できます。-

 
 

最適な保管条件: 長期間にわたる品質の維持
適切な保管条件は、半導体製造プロセス全体を通じてシリコンウェーハ基板の品質と完全性を維持するために重要です。半導体施設は、クリーンルーム環境内に専用の保管エリアを維持しており、最適な条件でウェーハを保存するための気候制御されたキャビネットとラックを備えています。{1}温度と湿度の管理は、保管中のシリコンウェーハの劣化を防ぎ、安定性を確保するために不可欠です。半導体施設は通常、湿気に関連した損傷や汚染のリスクを最小限に抑えるために、保管温度を 18 度~22 度、湿度レベルを 40%~60% に維持します。-

 
 
よくある質問
 

Q: シリコンウェーハ基板の厚さはどれくらいですか?

A: 一般に、Si ウェハの厚さは 0.5mm ~ 400 ミクロン (0.4mm) です。科学的目的によっては、厚さ 2 ~ 25 ミクロンの薄いウェーハが必要になる場合があります。

Q: ウェハと基板の違いは何ですか?

A: ウェハは、通常シリコンで作られた薄い円形の材料で、電子デバイス製造のプラットフォームとして機能します。基板は、薄膜や半導体材料など、別の材料を堆積するためのベースとして機能する材料です。

Q: なぜシリコンが基板として使用されるのですか?

A: シリコン基板は、その優れた熱伝導率により、共振回路の全体的な性能を向上させるため、集積回路で一般的に使用される材料です。

Q: ガラス基板とシリコン基板の違いは何ですか?

A: ガラスキャリアウェーハは、MEMS、半導体などのさまざまな用途で使用されています。シリコンと比較して、ガラス基板キャリアは平坦で剛性が高く、優れた熱安定性を備えているため、デバイス ウェーハを安全に取り扱うことができます。

Q: シリコンウェーハ基板の硬度はどれくらいですか?

A: モース硬度は 7 です。さらに、その化学組成と表面積はダイヤモンドにほぼ似ています。これは、シリコンから作られた半導体が非常に硬い可能性があることを意味します。

Q: シリコンウェーハ基板の利点は何ですか?

A: 単結晶シリコンは、次の理由により MEMS デバイスの基板材料として適しています。高い機械的安定性、Si 基板上への電子デバイスの集積の容易さ、ヤング率が鋼のヤング率 (約 200 GPa) に似ており、アルミニウムと同じくらい軽く、融点が非常に高いです。

Q: シリコンウェーハはどのようにドーピングされますか?

A: ドープされたシリコンは、不規則な形状のウェーハを製造するために使用される材料です。これらのウェーハを作成するには、シリコンウェーハの上に酸化アルミニウムの薄い層を、その下に酸化アルミニウムをコーティングします。少量のシリコンを酸素が豊富な環境に置き、900 度で約 5 分間加熱するとします。-

Q: シリコンウェーハ基板の抵抗はどれくらいですか?

A: 高-高抵抗シリコン(HRS)基板は、高周波通信システムにおける低損失、高性能-のマイクロ波およびミリ波デバイスにとって重要です。- 〜10,000 ohm.cm までの最も高い抵抗率は、少量で適度なウェーハ直径で生産されるフロート ゾーン (FZ) 成長 Si です。

Q: シリコン基板とゲルマニウム基板の違いは何ですか?

A: ゲルマニウムは、シリコンに比べて電気的特性においてより高い温度感受性を示します。この品質は特定のセンシング用途に利用できますが、これはシリコンが一般的にさまざまな環境条件に対してより安定していることも意味します。

Q: シリコンウェーハ基板の熱伝導率はどれくらいですか?

A: シリコンの導電率は 156 W m -1 K -1 です。熱伝導率は半導体の重要な特性の 1 つです。ストレスを最小限に抑える方法で IC の熱特性を設計することが重要です。動作中、シリコンチップは大量の熱を発生します。

Q: シリコンウェーハ基板の表面粗さはどのくらいですか?

A: Si ウェハの表面粗さは、化学-機械-平坦化(CMP)研磨プロセスを繰り返すことによって保証されており、破壊的な測定によって保証されるものではありません。ウェーハの研磨面の通常の粗さ値は次のとおりです。<0.5nm.

Q: 半導体における基板の役割は何ですか?

A: 基板は、電子デバイスの基盤と呼ばれることが多く、その上に電子コンポーネントが構築される材料または構造です。これらは構造的なサポートを提供し、電気接続を容易にし、現代世界を動かす複雑な回路のキャンバスとして機能します。

Q: シリコンウェーハ基板は導電性ですか?

A: シリコン基板は、その優れた熱伝導率により、共振回路の全体的な性能を向上させるため、集積回路で一般的に使用される材料です。

Q: なぜシリコンが理想的な基板材料なのでしょうか?

A: 単結晶シリコンは、次の理由により MEMS デバイスの基板材料として適しています。高い機械的安定性、Si 基板上への電子デバイスの集積の容易さ、ヤング率が鋼のヤング率 (約 200 GPa) に似ており、アルミニウムと同じくらい軽く、融点が非常に高いです。
私たちを選ぶ理由

 

当社の製品は、世界トップ5メーカーおよび国内の主要工場からのみ調達されています。 高度な技術を持つ国内外の技術チームと厳格な品質管理措置によってサポートされています。

私たちの目標は、顧客に包括的な 1 対 1 のサポートを提供し、専門的でタイムリーかつ効率的なスムーズなコミュニケーション チャネルを確保することです。 最低注文数量は少なく、24 時間以内の迅速な配達を保証します。

 

ファクトリーショー

 

当社の膨大な在庫は 1000+ 製品で構成されており、お客様は 1 個からでも注文できるようにしています。 自社所有のダイシング・バックグラインド設備とグローバル産業チェーンとの全面協力により、迅速な出荷を可能にし、お客様のワンストップ満足と利便性を確保します。

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私たちの証明書

 

当社は、特許認証、ISO9001認証、国家ハイテク企業認証など、これまでに取得したさまざまな認証を誇りに思っています。 これらの認証は、イノベーション、品質管理、卓越性への取り組みに対する当社の取り組みを表しています。

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