Как выбрать кремниевые пластины для нанесения тонких пленок

Как выбрать кремниевые пластины для нанесения тонких пленок

Кремниевые пластины широко используются в качестве подложек при осаждении тонких пленок, включая PVD, CVD, напыление, испарение, ALD и другие процессы нанесения покрытий.

 

Для покупателей выбор подходящей кремниевой пластины зависит не только от диаметра. Качество поверхности, ориентация, толщина, удельное сопротивление и тип пластины могут повлиять на результат осаждения и процесс тестирования.

 

В этом руководстве объясняются ключевые характеристики, которые следует учитывать при выборе кремниевой пластины для осаждения тонких пленок.

 

1. Диаметр пластины. Обычные диаметры кремниевых пластин включают:

- 2 дюйм

- 3 дюйм

- 4 дюйм

- 6 дюйм

- 8 дюйм

 

Для университетских лабораторий и научно-исследовательских проектов обычно требуются 2-дюймовые, 4-дюймовые и 6-дюймовые пластины. Для технологического тестирования или использования, связанного с оборудованием-, требуемый размер обычно зависит от совместимости инструмента.

 

Перед покупкой покупатели должны подтвердить размер пластины, приемлемый для их оборудования для осаждения.

 

2. Тип пластины: основная, тестовая или макетная. Для разных проектов могут потребоваться пластины разных марок.

| Тип пластины|Типичное использование |

|----------------|-----------------|

| Премьер-вафля|Эксперименты с более высокими требованиями или разработка процессов |

| Тестовая пластина|Общее тестирование, пробные запуски и проверки процесса |

| Пустышка вафля|Испытание оборудования, практика обращения и не-использование в некритических процессах |

 

Если пластина используется только для тестирования оборудования или настройки технологического процесса, может быть достаточно макетов пластин или тестовых пластин. Если осажденная пленка будет использоваться для детального электрического, оптического анализа или анализа материалов, предпочтение может быть отдано первичным пластинам.

 

3. Обработка поверхности: SSP или DSP Полировка поверхности – еще один важный фактор.

| Тип|Значение|Типичное использование |

|--------|-------------|----------------|

| ССП|Односторонняя полировка|Одна полированная сторона для нанесения |

| ДСП|Двусторонняя полировка|Обе стороны полированные, что полезно, когда важны обе поверхности |

 

Для многих процессов осаждения тонких пленок достаточно кремниевых пластин SSP, поскольку пленка наносится на одну сторону. Однако кремниевые пластины DSP могут потребоваться для оптических, MEMS или двусторонних процессов.

4. Ориентация кристаллов

Распространенные ориентации кремниевых пластин включают:

- `<100>` - `<111>`

Правильная ориентация зависит от процесса и применения.

 

Например, МЭМС, поведение при травлении, свойства поверхности и структура устройства могут потребовать определенной ориентации. Если покупатель не уверен, лучше проверить требования к процессу перед заказом.

 

5. Сопротивление и тип легирования.

Кремниевые пластины могут быть типа P- или типа N- с разными диапазонами удельного сопротивления.

 

Общие варианты включают в себя:

- Кремниевая пластина типа P-

- Кремниевая пластина типа N-

- Кремниевая пластина с низким удельным сопротивлением

- Кремниевая пластина с высоким удельным сопротивлением

 

Для простых испытаний покрытия удельное сопротивление может не иметь большого значения. Но для электрических испытаний, радиочастотных приложений или разработки полупроводниковых устройств удельное сопротивление может быть важной характеристикой.

 

6. Толщина и ТТВ

 

Толщина пластины должна соответствовать оборудованию и требованиям к обращению.

 

Покупателям также может потребоваться рассмотреть:

- Толщина

- ТТВ

- Лук

- Деформация

- Шероховатость поверхности

 

Для общих исследований и разработок может быть приемлемой стандартная толщина. Для разработки прецизионного процесса могут потребоваться более жесткие спецификации.

 

7. Требования к оксидному слою

 

В некоторых приложениях требуются кремниевые пластины со слоем термооксида.

 

Пластину термооксидного кремния можно использовать, когда проект требует:

- Изоляционный слой

- Изоляция поверхности

- Тестирование тонкой пленки

- Разработка процесса MEMS

- Тестирование совместимости материалов

 

Прежде чем заказывать оксидные пластины, покупатели должны подтвердить необходимую толщину оксида.

 

Заключение

 

Выбор кремниевой пластины для осаждения тонких пленок зависит от процесса, оборудования и конечной цели тестирования. Перед покупкой следует учитывать диаметр, качество поверхности, ориентацию, удельное сопротивление, толщину и оксидный слой.