O plachetă semiconductoare este un semifabricat în procesul tehnologic de producție de dispozitive semiconductoare , microcircuite și celule fotovoltaice .
Este realizat din monocristale de germaniu , siliciu , carbură de siliciu , arseniură de galiu și fosfură și alte materiale semiconductoare.
Este o placă subțire (250-1000 microni ) cu un diametru de până la 450 mm în procese tehnologice moderne, pe suprafața căreia se formează o serie de dispozitive semiconductoare discrete sau circuite integrate folosind operații de tehnologie plană .
După crearea unei serii de structuri semiconductoare necesare, placa, după crestarea de-a lungul liniilor de falie cu o unealtă diamantată, este ruptă în cristale separate ( cipuri ).
Producția industrială de plachete semiconductoare este esențială pentru producerea de circuite integrate și dispozitive semiconductoare.
Placile de siliciu sunt realizate din monocristal de siliciu ultrapur (puritate de ordinul a 99,9999999%) [1] cu o concentrație scăzută de defecte și dislocații [2] . Monocristalele de siliciu sunt crescute prin metoda Czochralski [3] [4] urmată de purificare prin topire în zonă .
Apoi, un singur cristal este tăiat în napolitane subțiri cu un teanc de discuri de diamant cu o margine de tăiere internă sau un ferăstrău cu sârmă folosind o suspensie de praf de diamant, tăierea se efectuează paralel cu un anumit plan cristalografic (pentru siliciu, acesta este de obicei {111} avion). Orientarea tăieturii în raport cu planul cristalografic este controlată prin metoda difracției cu raze X.
După tăierea unui singur cristal, plăcile sunt supuse șlefuirii mecanice și lustruirii până la puritatea optică a suprafeței , iar pregătirea suprafeței este finalizată prin gravarea chimică a unui strat subțire pentru a îndepărta microfisurile și defectele de suprafață rămase după lustruirea mecanică [5] .
În plus, în majoritatea proceselor tehnologice, pe una dintre suprafețele plachetei se aplică un strat subțire de siliciu ultrapur cu o concentrație de dopant strict specificată prin metoda epitaxială . În acest strat, în operațiunile tehnologice ulterioare, se formează structura unei multitudini de dispozitive semiconductoare sau circuite integrate folosind difuzia impurităților, oxidarea, depunerea filmului.
Diametrele plăcilor rotunde:
Cele mai populare dimensiuni din 2011: 300 mm, 200 mm, 150 mm [7] . Cele mai multe procese moderne de fabricare VLSI (începând în jurul valorii de 130 nm) folosesc de obicei napolitane de 300 mm.