সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের ক্রমবর্ধমান উন্নয়ন প্রক্রিয়ায়, পালিশ করা একক স্ফটিকসিলিকন ওয়েফারগুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। বিভিন্ন মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য এগুলি মৌলিক উপাদান হিসেবে কাজ করে। জটিল এবং সুনির্দিষ্ট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট থেকে শুরু করে উচ্চ-গতির মাইক্রোপ্রসেসর এবং বহুমুখী সেন্সর, পালিশ করা একক স্ফটিকসিলিকন ওয়েফারঅপরিহার্য। তাদের কর্মক্ষমতা এবং স্পেসিফিকেশনের পার্থক্য সরাসরি চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান এবং কর্মক্ষমতার উপর প্রভাব ফেলে। নীচে পালিশ করা একক স্ফটিক সিলিকন ওয়েফারের সাধারণ স্পেসিফিকেশন এবং পরামিতিগুলি দেওয়া হল:

ব্যাস: সেমিকন্ডাক্টর সিঙ্গেল ক্রিস্টাল সিলিকন ওয়েফারের আকার তাদের ব্যাস দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং এগুলি বিভিন্ন ধরণের স্পেসিফিকেশনে আসে। সাধারণ ব্যাসের মধ্যে রয়েছে 2 ইঞ্চি (50.8 মিমি), 3 ইঞ্চি (76.2 মিমি), 4 ইঞ্চি (100 মিমি), 5 ইঞ্চি (125 মিমি), 6 ইঞ্চি (150 মিমি), 8 ইঞ্চি (200 মিমি), 12 ইঞ্চি (300 মিমি) এবং 18 ইঞ্চি (450 মিমি)। বিভিন্ন ব্যাস বিভিন্ন উৎপাদন চাহিদা এবং প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত। উদাহরণস্বরূপ, ছোট ব্যাসের ওয়েফারগুলি সাধারণত বিশেষ, ছোট-আয়তনের মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেখানে বৃহত্তর ব্যাসের ওয়েফারগুলি বৃহৎ-স্কেল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উৎপাদনে উচ্চ উৎপাদন দক্ষতা এবং খরচ সুবিধা প্রদর্শন করে। পৃষ্ঠের প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সিঙ্গেল-সাইড পলিশড (SSP) এবং ডাবল-সাইড পলিশড (DSP) হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। সিঙ্গেল-সাইড পলিশড ওয়েফারগুলি এমন ডিভাইসগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যার একপাশে উচ্চ সমতলতা প্রয়োজন, যেমন নির্দিষ্ট সেন্সর। ডাবল-সাইড পলিশড ওয়েফারগুলি সাধারণত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং অন্যান্য পণ্যগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যার উভয় পৃষ্ঠে উচ্চ নির্ভুলতা প্রয়োজন। পৃষ্ঠের প্রয়োজনীয়তা (সমাপ্তি): একক-পার্শ্বযুক্ত পালিশ করা SSP / ডাবল-পার্শ্বযুক্ত পালিশ করা DSP।

প্রকার/ডোপান্ট: (১) N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর: যখন কিছু নির্দিষ্ট অপবিত্রতা পরমাণু অভ্যন্তরীণ অর্ধপরিবাহীতে প্রবেশ করানো হয়, তখন তারা এর পরিবাহিতা পরিবর্তন করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন নাইট্রোজেন (N), ফসফরাস (P), আর্সেনিক (As), অথবা অ্যান্টিমনি (Sb) এর মতো পেন্টাভ্যালেন্ট উপাদান যোগ করা হয়, তখন তাদের ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলি পার্শ্ববর্তী সিলিকন পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের সাথে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে, যার ফলে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন একটি সহযোজী বন্ধন দ্বারা আবদ্ধ থাকে না। এর ফলে গর্তের ঘনত্বের চেয়ে বেশি ইলেকট্রন ঘনত্ব তৈরি হয়, যা একটি N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর তৈরি করে, যা একটি ইলেকট্রন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর নামেও পরিচিত। N-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরগুলি এমন ডিভাইস তৈরিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে প্রধান চার্জ বাহক হিসেবে ইলেকট্রনের প্রয়োজন হয়, যেমন নির্দিষ্ট পাওয়ার ডিভাইস। (২) P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর: যখন বোরন (B), গ্যালিয়াম (Ga), অথবা ইন্ডিয়াম (In) এর মতো ত্রিভ্যালেন্ট অপবিত্রতা উপাদানগুলি সিলিকন সেমিকন্ডাক্টরে প্রবেশ করানো হয়, তখন অপবিত্রতা পরমাণুর ভ্যালেন্স ইলেকট্রনগুলি পার্শ্ববর্তী সিলিকন পরমাণুর সাথে সমযোজী বন্ধন তৈরি করে, তবে তাদের কমপক্ষে একটি ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের অভাব থাকে এবং তারা একটি সম্পূর্ণ সহযোজী বন্ধন তৈরি করতে পারে না। এর ফলে ইলেকট্রন ঘনত্বের চেয়ে বেশি গর্তের ঘনত্ব তৈরি হয়, যা একটি P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর তৈরি করে, যাকে হোল-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরও বলা হয়। P-টাইপ সেমিকন্ডাক্টরগুলি এমন ডিভাইস তৈরিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে যেখানে গর্তগুলি প্রধান চার্জ বাহক হিসেবে কাজ করে, যেমন ডায়োড এবং নির্দিষ্ট ট্রানজিস্টর।

প্রতিরোধ ক্ষমতা: প্রতিরোধ ক্ষমতা হল একটি গুরুত্বপূর্ণ ভৌত রাশি যা পালিশ করা একক স্ফটিক সিলিকন ওয়েফারের বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা পরিমাপ করে। এর মান উপাদানের পরিবাহী কর্মক্ষমতা প্রতিফলিত করে। প্রতিরোধ ক্ষমতা যত কম হবে, সিলিকন ওয়েফারের পরিবাহিতা তত ভালো হবে; বিপরীতে, প্রতিরোধ ক্ষমতা যত বেশি হবে, পরিবাহিতা তত কম হবে। সিলিকন ওয়েফারের প্রতিরোধ ক্ষমতা তাদের অন্তর্নিহিত উপাদান বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয় এবং তাপমাত্রারও একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। সাধারণত, তাপমাত্রার সাথে সিলিকন ওয়েফারের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ব্যবহারিক প্রয়োগে, বিভিন্ন মাইক্রোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসের সিলিকন ওয়েফারের জন্য বিভিন্ন প্রতিরোধ ক্ষমতার প্রয়োজনীয়তা থাকে। উদাহরণস্বরূপ, ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট তৈরিতে ব্যবহৃত ওয়েফারগুলির স্থিতিশীল এবং নির্ভরযোগ্য ডিভাইস কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করার জন্য প্রতিরোধ ক্ষমতার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

ওরিয়েন্টেশন: ওয়েফারের স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন সিলিকন ল্যাটিসের স্ফটিকলোগ্রাফিক দিক নির্দেশ করে, যা সাধারণত মিলার সূচক যেমন (100), (110), (111) দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়। বিভিন্ন স্ফটিক ওরিয়েন্টেশনের বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যেমন লাইন ঘনত্ব, যা ওরিয়েন্টেশনের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। এই পার্থক্য পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ ধাপগুলিতে ওয়েফারের কর্মক্ষমতা এবং মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইসের চূড়ান্ত কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে। উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, বিভিন্ন ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তার জন্য উপযুক্ত ওরিয়েন্টেশন সহ একটি সিলিকন ওয়েফার নির্বাচন করা ডিভাইসের কর্মক্ষমতা অপ্টিমাইজ করতে, উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করতে এবং পণ্যের গুণমান উন্নত করতে পারে।

সমতল/খাঁজ: সিলিকন ওয়েফারের পরিধির উপর অবস্থিত সমতল প্রান্ত (ফ্ল্যাট) বা ভি-নচ (খাঁজ) স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন অ্যালাইনমেন্টে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং ওয়েফারের উৎপাদন এবং প্রক্রিয়াকরণে একটি গুরুত্বপূর্ণ শনাক্তকারী। বিভিন্ন ব্যাসের ওয়েফারগুলি ফ্ল্যাট বা নচের দৈর্ঘ্যের জন্য বিভিন্ন মানদণ্ডের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। প্রান্তিককরণ প্রান্তগুলিকে প্রাথমিক ফ্ল্যাট এবং মাধ্যমিক ফ্ল্যাটে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। প্রাথমিক ফ্ল্যাটটি মূলত ওয়েফারের মৌলিক স্ফটিক ওরিয়েন্টেশন এবং প্রক্রিয়াকরণ রেফারেন্স নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়, যখন মাধ্যমিক ফ্ল্যাটটি আরও সুনির্দিষ্ট সারিবদ্ধকরণ এবং প্রক্রিয়াকরণে সহায়তা করে, উৎপাদন লাইন জুড়ে ওয়েফারের সঠিক পরিচালনা এবং ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করে।

পুরুত্ব: একটি ওয়েফারের পুরুত্ব সাধারণত মাইক্রোমিটার (μm) দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়, যার সাধারণ পুরুত্ব 100μm থেকে 1000μm এর মধ্যে থাকে। বিভিন্ন ধরণের মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য বিভিন্ন বেধের ওয়েফার উপযুক্ত। পাতলা ওয়েফার (যেমন, 100μm – 300μm) প্রায়শই চিপ তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয় যার জন্য কঠোর পুরুত্ব নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন, চিপের আকার এবং ওজন হ্রাস করে এবং ইন্টিগ্রেশন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে। ঘন ওয়েফার (যেমন, 500μm – 1000μm) ব্যাপকভাবে এমন ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেগুলির অপারেশনের সময় স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করার জন্য উচ্চতর যান্ত্রিক শক্তি প্রয়োজন, যেমন পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস।

পৃষ্ঠের রুক্ষতা: পৃষ্ঠের রুক্ষতা ওয়েফারের গুণমান মূল্যায়নের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি, কারণ এটি ওয়েফার এবং পরবর্তী জমা হওয়া পাতলা ফিল্ম উপকরণের মধ্যে আনুগত্যের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে, সেইসাথে ডিভাইসের বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতাকেও প্রভাবিত করে। এটি সাধারণত মূল গড় বর্গ (RMS) রুক্ষতা (nm তে) হিসাবে প্রকাশ করা হয়। নিম্ন পৃষ্ঠের রুক্ষতা মানে ওয়েফার পৃষ্ঠটি মসৃণ, যা ইলেকট্রন বিচ্ছুরণের মতো ঘটনা কমাতে সাহায্য করে এবং ডিভাইসের কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। উন্নত সেমিকন্ডাক্টর উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে, পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রয়োজনীয়তা ক্রমশ কঠোর হয়ে উঠছে, বিশেষ করে উচ্চ-মানের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট উত্পাদনের জন্য, যেখানে পৃষ্ঠের রুক্ষতা কয়েক ন্যানোমিটার বা তারও কম নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

মোট পুরুত্বের তারতম্য (TTV): মোট পুরুত্বের তারতম্য বলতে ওয়েফার পৃষ্ঠের একাধিক বিন্দুতে পরিমাপ করা সর্বোচ্চ এবং সর্বনিম্ন পুরুত্বের মধ্যে পার্থক্য বোঝায়, যা সাধারণত μm তে প্রকাশ করা হয়। উচ্চ TTV ফটোলিথোগ্রাফি এবং এচিংয়ের মতো প্রক্রিয়াগুলিতে বিচ্যুতি ঘটাতে পারে, যা ডিভাইসের কর্মক্ষমতা ধারাবাহিকতা এবং ফলনকে প্রভাবিত করে। অতএব, ওয়েফার তৈরির সময় TTV নিয়ন্ত্রণ করা পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করার একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। উচ্চ-নির্ভুল মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরির জন্য, TTV সাধারণত কয়েক মাইক্রোমিটারের মধ্যে থাকা প্রয়োজন।

বো: বো বলতে ওয়েফার পৃষ্ঠ এবং আদর্শ সমতল সমতলের মধ্যে বিচ্যুতি বোঝায়, যা সাধারণত μm এ পরিমাপ করা হয়। অতিরিক্ত বোয়িং সহ ওয়েফারগুলি পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সময় ভেঙে যেতে পারে বা অসম চাপ অনুভব করতে পারে, যা উৎপাদন দক্ষতা এবং পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করে। বিশেষ করে যেসব প্রক্রিয়ায় উচ্চ সমতলতা প্রয়োজন, যেমন ফটোলিথোগ্রাফি, ফটোলিথোগ্রাফিক প্যাটার্নের নির্ভুলতা এবং ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করার জন্য বোয়িং একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক।

ওয়ার্প: ওয়ার্প ওয়েফার পৃষ্ঠ এবং আদর্শ গোলাকার আকৃতির মধ্যে বিচ্যুতি নির্দেশ করে, যা μm তেও পরিমাপ করা হয়। বো-এর মতো, ওয়ার্পও ওয়েফার সমতলতার একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক। অতিরিক্ত ওয়ার্প কেবল প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জামগুলিতে ওয়েফারের স্থান নির্ধারণের নির্ভুলতাকেই প্রভাবিত করে না বরং চিপ প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার সময় সমস্যাও তৈরি করতে পারে, যেমন চিপ এবং প্যাকেজিং উপাদানের মধ্যে দুর্বল বন্ধন, যা ডিভাইসের নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে। উচ্চমানের সেমিকন্ডাক্টর উৎপাদনে, উন্নত চিপ উৎপাদন এবং প্যাকেজিং প্রক্রিয়ার চাহিদা পূরণের জন্য ওয়ার্পের প্রয়োজনীয়তা আরও কঠোর হয়ে উঠছে।

এজ প্রোফাইল: একটি ওয়েফারের এজ প্রোফাইল তার পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ এবং পরিচালনার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি সাধারণত এজ এক্সক্লুশন জোন (EEZ) দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়, যা ওয়েফারের প্রান্ত থেকে দূরত্ব নির্ধারণ করে যেখানে কোনও প্রক্রিয়াকরণ অনুমোদিত নয়। একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা এজ প্রোফাইল এবং সুনির্দিষ্ট EEZ নিয়ন্ত্রণ প্রক্রিয়াকরণের সময় প্রান্তের ত্রুটি, চাপের ঘনত্ব এবং অন্যান্য সমস্যা এড়াতে সাহায্য করে, সামগ্রিক ওয়েফারের গুণমান এবং ফলন উন্নত করে। কিছু উন্নত উৎপাদন প্রক্রিয়ায়, এজ প্রোফাইলের নির্ভুলতা সাব-মাইক্রন স্তরে থাকা প্রয়োজন।

কণা গণনা: ওয়েফার পৃষ্ঠে কণার সংখ্যা এবং আকার বন্টন মাইক্রোইলেকট্রনিক ডিভাইসের কর্মক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। অতিরিক্ত বা বড় কণার কারণে ডিভাইসের ব্যর্থতা হতে পারে, যেমন শর্ট সার্কিট বা ফুটো, যা পণ্যের ফলন হ্রাস করে। অতএব, কণা গণনা সাধারণত প্রতি ইউনিট এলাকা জুড়ে কণা গণনা করে পরিমাপ করা হয়, যেমন 0.3μm এর চেয়ে বড় কণার সংখ্যা। পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য ওয়েফার তৈরির সময় কণা গণনার কঠোর নিয়ন্ত্রণ একটি অপরিহার্য পরিমাপ। ওয়েফার পৃষ্ঠে কণা দূষণ কমাতে উন্নত পরিষ্কার প্রযুক্তি এবং একটি পরিষ্কার উৎপাদন পরিবেশ ব্যবহার করা হয়।

সম্পর্কিত উৎপাদন

একক স্ফটিক সিলিকন ওয়েফার সি সাবস্ট্রেট টাইপ এন/পি ঐচ্ছিক সিলিকন কার্বাইড ওয়েফার

স্টকে আছে FZ CZ Si ওয়েফার ১২ ইঞ্চি সিলিকন ওয়েফার প্রাইম অথবা টেস্ট