A félvezető lapka egy félkész termék a félvezető eszközök , mikroáramkörök és fotovoltaikus cellák gyártásának technológiai folyamatában .
Germánium , szilícium , szilícium-karbid , gallium-arzenid és foszfid egykristályaiból és más félvezető anyagokból készül .
Ez egy vékony (250-1000 mikron ) lemez, amelynek átmérője a modern technológiai eljárásokban akár 450 mm is lehet, amelynek felületén síktechnológiai műveletekkel diszkrét félvezető eszközök vagy integrált áramkörök sorát alakítják ki .
A szükséges félvezető szerkezetek tömbjének létrehozása után a lemezt a törésvonalak mentén gyémántszerszámmal bemetszve külön kristályokra ( chipekre ) törjük.
A félvezető lapkák ipari gyártása elengedhetetlen az integrált áramkörök és félvezető eszközök gyártásához.
A szilícium ostyák ultratiszta (99,9999999%-os nagyságrendű tisztaságú) [1] szilícium egykristályból készülnek, a hibák és elmozdulások alacsony koncentrációjával [2] . A szilícium egykristályokat Czochralski módszerrel [3] [4] növesztik, majd zóna olvasztással tisztítják .
Ezután az egykristályt egy belső vágóéles gyémántkoronggal vagy drótfűrésszel vékony ostyákra vágják gyémántpor szuszpenzió segítségével, a fűrészelést egy bizonyos krisztallográfiai síkkal párhuzamosan hajtják végre (szilícium esetében ez általában a {111} repülőgép). A vágás orientációját a krisztallográfiai síkhoz képest röntgendiffrakciós módszerrel szabályozzuk .
Az egykristály fűrészelése után a lemezeket mechanikai csiszolással és polírozásnak vetik alá a felület optikai tisztaságáig, majd a felület előkészítését egy vékony réteg kémiai maratásával fejezik be a mechanikai polírozás után visszamaradt mikrorepedések és felületi hibák eltávolítására [5] .
Továbbá a legtöbb technológiai folyamatban vékony réteg ultratiszta szilíciumot visznek fel szigorúan meghatározott dópolószer-koncentrációval az egyik lapka felületére epitaxiális módszerrel . Ebben a rétegben a későbbi technológiai műveletek során szennyeződések diffúziójával , oxidációjával, filmlerakódásával több félvezető eszköz vagy integrált áramkör szerkezete alakul ki.
Kerek lemez átmérők:
A legnépszerűbb méretek 2011-ben: 300 mm, 200 mm, 150 mm [7] . A legtöbb modern VLSI gyártási folyamat (körülbelül 130 nm-től kezdve) jellemzően 300 mm-es lapkákat használ.