Care este structura cristalină a unui lingot de siliciu?

 

În siliciul cristalin, fiecare atom se leagă de patru atomi de siliciu vecini într-un aranjament tetraedric. Acest model care se repetă formează o structură cristalină cubică. Într-un lingou de siliciu monocristalin, orientarea cristalului rămâne continuă prin materialul în vrac; într-un lingou policristalin se schimbă de la bob la bob. Aranjamentul legăturii atomice este descris în notele de chimie în stare solidă ale MIT.

 

Pentru un cumpărător de napolitane, această distincție contează. Cuvintele „lingo de siliciu” nu vă spun orientarea cristalului, tipul de conductivitate, rezistivitate sau dimensiunile utilizabile.

 

Aceste detalii aparțin caietului de sarcini înainte ca materialul să ajungă la feliere.

 

Un singur cristal și siliciu policristalin: ce schimbări?

 

Diferența este modul în care este organizat cristalul pe material.

 

Un lingou de siliciu monocristal are o orientare cristalografică continuă, fără granițele care separă cristalele orientate diferit în material policristalin. Acest lucru nu înseamnă că este lipsit de orice defect sau impuritate.

 

Un lingou policristalin conține mai multe boabe. Fiecare bob are un aranjament atomic ordonat, dar boabele învecinate pot îndrepta în direcții cristalografice diferite.

 

Pentru o comandă care necesită material monocristalin, „siliciu de înaltă puritate” nu este un înlocuitor suficient. Puritatea și structura cristalină descriu diferite caracteristici.

 

 

Caracteristică	Lingo de siliciu monocristalin	Lingo de siliciu policristalin
Organizare de cristal	O orientare cristalografică continuă	Boabele multiple cu orientări diferite
Limite de cereale	Fără granițe între granulele orientate diferit în un singur cristal ideal	Limitele dintre boabe
Specificația de orientare	O direcție definită poate fi specificată pentru cristal	O direcție nu descrie fiecare bob
Implicația de cumpărare	Confirmați orientarea, proprietățile materialului și criteriile defectelor	Confirmați că mai multe boabe sunt acceptabile pentru procesul intenționat

 

Un furnizor ar trebui să știe de ce material aveți nevoie înainte de a cota. În caz contrar, două oferte se pot referi la materiale de pornire diferite, în ciuda utilizării aceluiași nume general de produs.

 

Cum cristalul sămânță stabilește orientarea

 

În procesul Czochralski, un cristal de sămânță intră în contact cu siliciul topit și este tras în sus în condiții controlate. Cristalul în creștere urmează orientarea atomică a semințelor. Prezentare generală a producției SUMCO ilustrează această relație dintre sămânță și lingou.

 

Acest lucru face ca sămânța să fie relevantă pentru materialul finit, dar nu înlocuiește o specificație completă a lingoului. Condițiile de creștere și cerințele materiale trebuie încă controlate.

 

Pentru o comandă personalizată, definiți direcția și toleranța unghiulară necesare. Dacă materialul va fi tăiat în plachete, specificați și orientarea dorită a suprafeței plachetei.

 

Aceste cerințe ar trebui să fie în acord cu planul de tăiere.

 

Structura cristalului și orientarea cristalului sunt diferite

 

Structura cristalului descrie aranjarea atomilor. Orientarea descrie modul în care acel aranjament este aliniat în raport cu lingoul sau napolitana.

Etichetele familiare 100, 110 și 111 se referă la orientări cristalografice, nu la diferite materiale de siliciu.

 

În notația formală, [100] identifică o direcție, în timp ce (100) identifică un plan. Un desen de achiziție trebuie să precizeze clar dacă specifică axa lingoului, suprafața plachetei sau o altă referință.

 

Luați în considerare o anchetă pentru un lingou destinat să producă (100) napolitane. Dacă cererea oferă doar diametrul și lungimea, furnizorul mai are nevoie de cerința de orientare și de toleranța acesteia. Lăsarea acestei discuții până după tăiere creează o incertitudine care poate fi evitată.

Acolo unde orientarea contează, scrieți-o în desen, în loc să vă bazați pe numele produsului.

 

N-Type și P-Type nu descriu diferite structuri cristaline

 

Tipul N și tipul P identifică tipul de conductivitate al siliciului. Ele nu schimbă o ordine a unui singur cristal într-o categorie diferită de structură cristalină.

 

Pentru achiziție, tipul de conductivitate și rezistivitatea trebuie precizate separat. „Siliciul de tip N” nu stabilește un interval de rezistivitate.

Specificați dopantul dacă procesul dumneavoastră necesită unul, împreună cu intervalul de rezistivitate acceptabil și cerințele de măsurare. Acolo unde consecvența de-a lungul sau de-a lungul materialului contează, definiți modul în care va fi evaluat.

 

Ghidul de producție și specificații de siliciu de la MicroChemicals explică de ce dopajul, orientarea și geometria plachetelor apar ca elemente de specificații separate.

 

Ce nu vă poate spune o descriere de cristal

 

O descriere corectă a cristalului nu stabilește dacă lingoul îndeplinește toate cerințele procesului dumneavoastră.

 

Este posibil să mai aveți nevoie să confirmați:

 

Diametrul și lungimea utilă după etapele de pregătire convenite.

 

Limite de rezistivitate și cerințe de uniformitate relevante.

 

Limite de oxigen, carbon sau alte impurități, acolo unde este cazul.

 

Criterii de acceptare a defectelor de cristal.

 

Metode de inspecție, locații de prelevare și documentație.

 

O comandă poate satisface „single cristal” și totuși să se încadreze în afara unei alte limite cerute.

 

Costul apare atunci când ingineria trebuie să examineze material neașteptat, să repete o evaluare sau să organizeze stocul de înlocuire. Definire

criteriile de acceptare înainte de producție oferă ambelor părți o bază mai clară pentru rezolvarea acestor întrebări.

 

Lista de verificare a specificațiilor lingoului de siliciu

 

 

Parametru	Ce să precizezi în anchetă	Ce necesită confirmarea furnizorului
Forma materială	Lingou întreg, cilindru preparat sau napolitane finite	Domeniul exact de aprovizionare
Nevoia de cristal	Material monocristalin acolo unde este necesar	Criterii aplicabile de calitate a cristalului
Orientare	Direcția necesară sau planul de suprafață	Axa de referință, toleranța unghiulară și metoda de verificare
Dimensiuni	Diametrul, lungimea utilizabilă și toleranțele	Condiția de livrare și orice indemnizație de procesare
Tipul de conductivitate	Tip N sau tip P, după caz	Configurație material disponibilă
Dopant	Element necesar, dacă este specificat de proces	Compatibilitate cu comanda propusă
Rezistivitate	Valoarea minimă sau intervalul acceptabil, în Ω·cm	Condiții de măsurare și cerințe de uniformitate
Impurități și defecte	Limite specifice aplicației	Metode de inspecție disponibile și dovezi de acceptare
Trasabilitate	Identificarea lotului și înregistrările necesare	Documente furnizate odată cu comanda
Livrare	Cantitatea, destinația și data necesară	Plan de producție și livrare specific comenzii

 

Nu orice proiect are nevoie de aceleași limite. O specificație clară controlează proprietățile care contează pentru procesul intenționat.

 

Păstrați calitatea lingoului separat de calitatea napolitanelor finite

 

Lingoul stabilește cristalul de pornire și proprietățile materialului. Tăierea, măcinarea, lustruirea și curățarea determină caracteristici suplimentare ale napolitanei finite.

 

Această distincție contează atunci când discutăm despre variația totală a grosimii și rugozitatea suprafeței. TTV și Ra sunt cerințe pentru napolitane finite; nu sunt dovada calitatii cristalului lingoului.

 

Capacitățile declarate ale Zhonggui Semiconductor includTTV < 5 µmşiRa < 1 nm. Dacă comanda dvs. include procesarea napolitanelor, confirmați aceste valori pentru diametrul, grosimea, finisajul și condițiile de inspecție solicitate.

 

O cotație numai pentru lingouri ar trebui să identifice criteriile de acceptare a lingoului. O cotație pentru napolitană finită ar trebui să includă proprietățile materialelor necesare și specificațiile pentru napolitană.

 

Discutați despre cerințele pentru lingouri și napolitane cu Zhonggui

 

Zhonggui Semiconductor are creștere internă a lingoului și producție de cristale semințe. Cumpărătorii pot discuta împreună despre materialul de pornire și cerințele prevăzute pentru napolitană.

 

Portofoliul de plachete de siliciu al companiei acoperă 1–12 inci, cu accent pe substraturi de 200 mm și 300 mm. Dimensiunile lingourilor disponibile și combinațiile de materiale trebuie confirmate pentru comanda specifică.

 

Când pregătiți o cerere, spuneți-ne ce trebuie să primiți: un lingot, un cilindru pregătit sau napolitane finite. Includeți aplicația dorită, astfel încât revizuirea tehnică să se poată concentra asupra cerințelor relevante.

 

Solicitați o cotație personalizată pentru lingouri de siliciucu desenul dvs., orientarea, tipul de conductivitate, domeniul de rezistivitate, dimensiunile, cantitatea și data țintă de livrare.

 

Dacă aveți nevoie și de procesare a napolitanelor, adăugați grosimea finală, TTV, finisarea suprafeței și cerințele de inspecție. Puteți examina produsele noastre cu lingouri de siliciu înainte de a trimite cererea.

 

Întrebări comune

 

Siliciul monocristal înseamnă siliciu fără defecte?

 

Nu. O orientare continuă a cristalului nu garantează absența defectelor sau impurităților. Orice limite relevante pentru procesul dvs. trebuie specificate separat.

 

Sunt 100, 110 și 111 structuri cristaline diferite?

 

Nu. Ei identifică orientările cristalografice. Specificația de achiziție ar trebui să clarifice planul sau direcția dorită și toleranța acestuia.

 

Poate aceeași specificație pentru lingouri să acopere fiecare aplicație de napolitană?

 

Nu. Orientarea necesară, proprietățile electrice, dimensiunile și limitele de acceptare depind de aplicație. Cerințele pentru napolitane finite trebuie, de asemenea, definite atunci când este inclusă prelucrarea plachetelor.