A
Aceptador: Impureza en un semiconductor que acepta electrones excitados de la banda de valencia, lo que lleva a la conducción de huecos.
Capa de Si activa: capa de silicio encima del óxido enterrado (BOX) en sustratos SOI.
Adhesión: capacidad de los materiales para pegarse (adherirse) entre sí.
Capa de adhesión: material utilizado para mejorar la adhesión de materiales, normalmente fotorresistente al sustrato en procesos fotolitográficos. Algunos metales también se utilizan para promover la adhesión de capas posteriores.
Si amorfo, a-Si: silicio de película delgada no cristalino que no tiene orden cristalográfico de largo alcance; características eléctricas inferiores en comparación con el monocristal y el poli Si, pero más baratos y más fáciles de fabricar; Se utiliza principalmente para fabricar células solares.
Angstrom, Å: unidad de longitud comúnmente utilizada en la industria de semiconductores, aunque no está reconocida como unidad internacional estándar; 1 Å=10-8cm=10-4 micrómetro=0.1 nm; las dimensiones de un átomo típico.
Anisotrópico: exhibe propiedades físicas en diferentes direcciones de cristalografía.
Grabado anisotrópico: un grabado selectivo que exhibe una velocidad de grabado acelerada a lo largo de direcciones cristalográficas específicas.
B
Proceso por lotes: proceso en el que se procesan muchas obleas simultáneamente, a diferencia de un proceso de una sola oblea.
Bipolar: tecnología de fabricación de dispositivos semiconductores que produce transistores que utilizan huecos y electrones como portadores de carga.
Barco: 1. un dispositivo fabricado con materiales de alta pureza resistentes a la temperatura, como sílice fundida, cuarzo, poliSi o SiC, diseñado para contener muchas obleas semiconductoras durante procesos térmicos o de otro tipo; 2. dispositivo diseñado para contener simultáneamente el material fuente durante la evaporación y al mismo tiempo calentar la fuente hasta su punto de fusión; hecho de un material altamente conductor y resistente a la temperatura a través del cual pasa la corriente.
SOI adherido: sustrato SOI formado uniendo dos obleas de silicio con superficies oxidadas de modo que una oblea se forme con una capa de óxido intercalada entre dos capas de Si; Posteriormente, una oblea se pule hasta alcanzar un espesor específico para formar una capa activa donde se fabricarán los dispositivos.
Boro – elemento del grupo III de la tabla periódica; actúa como aceptor en silicio; El boro es el único dopante tipo p utilizado en la fabricación de dispositivos de silicio.
Arco: concavidad, curvatura o deformación de la línea central de la oblea independiente de cualquier variación de espesor presente.
CAJA – ÓXIDO enterrado en sustratos SOI; la capa entre las obleas.
C
Pulido mecánico químico, CMP: un proceso para eliminar el material de la superficie de la oblea que utiliza acciones químicas y mecánicas para lograr una superficie similar a un espejo para su posterior procesamiento.
Chuck Mark: cualquier marca física en cualquier superficie de una oblea causada por un efector final robótico, un mandril o una varilla.
Sala limpia: espacio cerrado ultralimpio necesario para la fabricación de semiconductores. Las partículas en el aire se eliminan del espacio hasta niveles mínimos especificados, la temperatura y la humedad de la habitación se controlan estrictamente; Las salas limpias están clasificadas y varían de Clase 1 a Clase 10,000. El número corresponde al número de partículas por pie cúbico.
Plano de escisión: plano de fractura preferido en cristalografía.
Semiconductor compuesto: semiconductor sintético formado utilizando dos o más elementos principalmente de los grupos II a VI de la tabla periódica; Los semiconductores compuestos no aparecen en la naturaleza.
Conductividad: medida de la facilidad con la que los portadores de carga fluyen en un material; el recíproco de la resistividad.
Cristal: sólido que presenta una disposición espacial periódica de los átomos en toda la pieza de material.
Defectos de cristal: desviación de la disposición ideal de los átomos en un cristal.
Czochralski Crystal Growth, CZ: proceso que utiliza la extracción de cristales para obtener sólidos monocristalinos; el método más común para obtener obleas semiconductoras de gran diámetro (por ejemplo, obleas de Si de 300 mm); El tipo de conductividad y el nivel de dopaje deseados se logran agregando dopantes al material fundido. Las obleas utilizadas en la microelectrónica de Si de alta gama se cultivan casi exclusivamente en CZ.
Extracción de cristales: proceso en el que la semilla monocristalina se retira lentamente de la masa fundida y el material se condensa en la interfaz líquido-sólido formando gradualmente una pieza de material monocristalino con forma de varilla. La extracción de cristales es la base de la técnica de crecimiento de monocristales de Czochralski (CZ);
D
Defectos D: huecos muy pequeños en Si formados por aglomeración de vacantes.
Zona desnuda: una región muy delgada en la superficie de un sustrato semiconductor libre de contaminantes y/o defectos mediante gettering;
Cortar en cubitos: proceso de cortar una oblea semiconductora en chips individuales, cada uno de los cuales contiene un dispositivo semiconductor completo. El corte en cubitos de oblea de gran diámetro se lleva a cabo cortando parcialmente la oblea a lo largo de los planos de cristalografía preferidos utilizando una sierra de alta precisión con un disco de diamante ultrafino.
Troquel: una sola pieza de semiconductor que contiene un circuito integrado completo que aún no ha sido empaquetado; Una papa.
Hoyuelo: una depresión poco profunda con lados suavemente inclinados que exhibe una forma cóncava y esferoidal y es visible a simple vista en condiciones de iluminación adecuadas.
Donante: impureza o imperfección en un semiconductor que dona electrones a la banda de conducción, lo que lleva a la conducción de electrones.
Dopante: elemento químico, generalmente de la tercera o quinta columna de la tabla periódica, incorporado en pequeñas cantidades en un cristal semiconductor para establecer su tipo de conductividad y resistividad.
Dopaje: adición de impurezas específicas a un semiconductor para controlar la resistividad eléctrica.
E
Semiconductor elemental: semiconductor de un solo elemento del grupo IV de la tabla periódica; Si, Ge, C, Sn.
Capa EPI: el término epitaxial proviene de la palabra griega que significa "dispuesto sobre". En tecnología de semiconductores, se refiere a la estructura monocristalina de la película. La estructura se produce cuando los átomos de silicio se depositan sobre una oblea de silicio desnuda en un reactor CVD. Cuando los reactivos químicos están controlados y los parámetros del sistema están configurados correctamente, los átomos depositados llegan a la superficie de la oblea con suficiente energía para moverse sobre la superficie y orientarse según la disposición cristalina de los átomos de la oblea. Así, una película epitaxial depositada sobre una<111>La oblea orientada adoptará una<111>orientación.
Capa epitaxial: capa que crece durante la epitaxia.
Epitaxia: proceso mediante el cual se deposita una fina capa "epitaxial" de material monocristalino sobre un sustrato monocristalino; el crecimiento epitaxial se produce de tal manera que la estructura cristalográfica del sustrato se reproduce en el material en crecimiento; también se reproducen defectos cristalinos del sustrato en el material en crecimiento. Aunque se reproduce la estructura cristalográfica del sustrato, los niveles de dopaje y el tipo de conductividad de una capa epitaxial se controlan independientemente del sustrato; por ejemplo, la capa epitaxial puede hacerse más pura químicamente que el sustrato.
Grabado: una solución, una mezcla de soluciones o una mezcla de gases que ataca las superficies de una película o sustrato, eliminando material de forma selectiva o no selectiva.
Evaporación: el método común utilizado para depositar materiales de película delgada; el material a depositar se calienta al vacío (rango 10-6 – 10-7 Torr) hasta que se derrita y comience a evaporarse; este vapor se condensa sobre un sustrato más frío dentro de la cámara de evaporación formando películas delgadas muy suaves y uniformes; no apto para materiales de alto punto de fusión; Método PVD de formación de películas finas.
Obtención externa y extrínseca: proceso en el que la captación de contaminantes y defectos en una oblea semiconductora se logra estresando su superficie posterior (induciendo daño o depositando material con un coeficiente de expansión térmica diferente al del semiconductor) y luego tratando térmicamente la oblea; Los contaminantes y/o defectos se reubican hacia la superficie posterior y lejos de la superficie frontal donde se pueden formar dispositivos semiconductores.
F
Plano: porción de la periferia de una oblea circular que se ha eliminado hasta formar una cuerda.
Planitud: para superficies de oblea, la desviación de la superficie frontal, expresada en TIR o FPD máximo, en relación con un plano de referencia específico cuando la superficie posterior de la oblea es idealmente plana, como cuando se empuja hacia abajo con una aspiradora sobre una superficie plana idealmente limpia. arrojar.
Crecimiento cristalino de zona flotante, FZ: el método utilizado para formar sustratos semiconductores de cristal único (alternativa a CZ); el material policristalino se convierte en monocristal derritiendo localmente el plano donde una semilla de cristal único está en contacto con el material policristalino; se utiliza para fabricar obleas de Si muy puras y de alta resistencia; no permite obleas tan grandes (< 200mm) as CZ does; radial distribution of dopant in FZ wafer is not as uniform as in CZ wafer.
Plano focal: el plano perpendicular al eje óptico de un sistema de imágenes que contiene el punto focal del sistema de imágenes.
G
Gettering: proceso que mueve los contaminantes y/o defectos en un semiconductor lejos de su superficie superior hacia su masa y los atrapa allí, creando una zona desnuda.
Planitud global: el TIR o el FPD máximo en relación con un plano de referencia específico dentro del FQA.
H
Neblina: dispersión de luz no localizada resultante de la topografía de la superficie (microrugosidad) o de densas concentraciones de imperfecciones superficiales o cercanas a la superficie.
HMDS – Hexametildisilizano; mejora la adhesión del fotoprotector a la superficie de una oblea; especialmente diseñado para la adhesión de fotoprotectores a SiO2; depositado sobre la superficie de la oblea inmediatamente antes de la deposición de la resistencia.
I
Lingote: Cilindro o sólido rectangular de silicio policristalino o monocristalino, generalmente de dimensiones ligeramente irregulares.
Obtención intrínseca: proceso en el que se logra la captación de contaminantes y/o defectos en un semiconductor (sin interacciones físicas con la oblea) mediante una serie de tratamientos térmicos.
J
Jeida Flat: estándar japonés para longitud plana mayor/menor
L
Defecto de línea – dislocación.
Dispersión de luz localizada: una característica aislada, como una partícula o un hoyo, sobre o dentro de la superficie de una oblea, que da como resultado una mayor intensidad de dispersión de luz en relación con la de la superficie de la oblea circundante; A veces se le llama defecto del punto de luz.
M
Índices de Miller: los números enteros más pequeños proporcionales a los recíprocos de las intersecciones del plano en los tres ejes del cristal de longitud unitaria.
Portador Minoritario – Tipo de portador de carga que constituye menos de la mitad de la concentración total de portadores de carga.
Grado de monitor: se utiliza principalmente para monitores de partículas
N
Nanómetro, nm – unidad de longitud comúnmente utilizada en la industria de semiconductores; una milmillonésima parte de un metro, 10-9m [nm]; Términos como microchip y microtecnología están siendo reemplazados por nanochip y nanotecnología.
Muesca: una muesca fabricada intencionalmente de forma y dimensiones específicas orientadas de manera que el diámetro que pasa por el centro de la muesca sea paralelo a una dirección de cristal de índice bajo especificada.
N-type Semiconductor – semiconductor in which the concentration of electrons is much higher than the concentration of holes (p>>norte); Los electrones son portadores mayoritarios y dominan la conductividad.
O
Oxígeno en el silicio: el oxígeno llega al silicio durante el proceso de crecimiento del monocristal de Czochralski; en concentración moderada (por debajo de 1017 cm3), el oxígeno mejora las propiedades mecánicas de una oblea de silicio; el exceso de oxígeno actúa como un dopante de tipo n en el silicio.
P
Partícula: una pieza pequeña y discreta de material extraño o silicio no conectado cristalografía a la oblea.
Deposición física de vapor, PVD: la deposición de una película delgada se produce mediante la transferencia física de material (por ejemplo, evaporación térmica y pulverización catódica) desde la fuente al sustrato; la composición química del material depositado no se altera en el proceso.
Defecto plano: también conocido como defecto de área; básicamente una serie de dislocaciones, por ejemplo, límites de grano, fallas de apilamiento.
Defecto puntual: un defecto cristalino localizado, como una vacancia de red, un átomo intersticial o una impureza sustitutiva. Contraste con defecto del punto de luz.
Pulido: proceso aplicado para reducir la rugosidad de la superficie de la oblea o para eliminar el exceso de material de la superficie; Normalmente, el pulido es un proceso mecánico-químico que utiliza una suspensión químicamente reactiva.
Material policristalino, poli: muchas (a menudo) pequeñas regiones monocristalinas están conectadas aleatoriamente para formar un sólido; El tamaño de las regiones varía según el material y el método de formación. El poli Si fuertemente dopado se usa comúnmente como contacto de puerta en dispositivos MOS y CMOS de silicio.
Plano primario: el plano de mayor longitud de la oblea, orientado de manera que la cuerda sea paralela a un plano cristalino de índice bajo especificado; piso importante.
Prime Grade: el grado más alto de una oblea de silicio. SEMI indica el volumen, la superficie y las propiedades físicas necesarias para etiquetar las obleas de silicio como "Prime Wafers". Utilizado para fabricar dispositivos, etc., el mejor grado tiene propiedades mecánicas y eléctricas estrictas.
P-type Semiconductor – semiconductor in which the concentration of holes is much higher than the concentration of electrons (n>>pag); Los agujeros son portadores mayoritarios y dominan la conductividad.
Q
Cuarzo -SiO2 monocristalino.
R
Grado de recuperación: una oblea de menor calidad que se usó en la fabricación y luego se recuperó (grabada o pulida) y posteriormente se usó nuevamente en la fabricación.
Resistividad (eléctrica): la medida de dificultad con la que los portadores cargados fluyen a través de un material; el recíproco de la conductividad.
Rugosidad: los componentes más estrechamente espaciados de la textura de la superficie.
S
Zafiro -monocristalino Al2O3; se puede sintetizar y procesar en varias formas; altamente resistente químicamente; transparente a la radiación UV.
SC1: primer baño de limpieza en la secuencia de limpieza RCA estándar, solución NH4OH/H2O2/H2O diseñada para eliminar partículas de la superficie de Si.
SC2: segundo baño de limpieza en secuencia estándar RCA Clean, solución HCl/H2O2/H2O diseñada para eliminar metales de la superficie de Si.
Plano secundario: Un plano de longitud más corta que el plano de orientación primaria, cuya posición con respecto al plano de orientación primaria identifica el tipo y la orientación de la oblea; plano menor.
Cristal semilla: material monocristalino utilizado en el cultivo de cristales para establecer un patrón de crecimiento del material en el que se reproduce este patrón.
Silicio: el semiconductor más común, número atómico 14, brecha de energía Ej. =1.12 eV: banda prohibida indirecta; estructura cristalina: diamante, constante de red 0.543 nm, concentración atómica 5×1022 átomos/cm, índice de refracción 3,42, densidad 2,33 g/cm3, constante dieléctrica 11,7, concentración de portador intrínseco 1,02x1010cm{{19} }, movilidad de electrones y huecos a 300º K: 1450 y 500 cm2/Vs, conductividad térmica 1,31 W/cmºC, coeficiente de expansión térmica 2,6×10-6 ºC-1, punto de fusión 1414ºC; excelentes propiedades mecánicas (aplicaciones MEMS); El Si monocristalino se puede procesar en obleas de hasta 300 mm de diámetro.
Planitud del sitio: el TIR o el FPD máximo de la parte de un sitio que se encuentra dentro de la FQA.
SOI – Silicio sobre aislante; sustrato de silicio de elección en circuitos integrados CMOS de futura generación; básicamente una oblea de silicio con una fina capa de óxido (SiO2) enterrada en ella; los dispositivos están integrados en una capa de silicio encima del óxido enterrado y, por tanto, están aislados eléctricamente del sustrato; Los sustratos SOI proporcionan un aislamiento superior entre dispositivos adyacentes en un IC; Los dispositivos SOI tienen capacidades parásitas reducidas.
SOS – Silicio sobre zafiro; caso especial de SOI donde se forma una capa activa de Si sobre un sustrato de zafiro (un aislante) mediante deposición epitaxial; Debido a una ligera discrepancia en la red entre el Si y el zafiro, las capas epitaxiales de Si más grandes que el espesor crítico tienen una alta densidad de defectos.
SIMOX – Separación por Implantación de OXígeno; Los iones de oxígeno se reimplantan en el sustrato de Si y forman una capa de óxido enterrada. SIMOX es una técnica común en la construcción de obleas SOI.
Monocristal: sólido cristalino en el que los átomos están dispuestos siguiendo un patrón específico en toda la pieza de material; en general, el material monocristalino presenta propiedades electrónicas y fotónicas superiores en comparación con los materiales policristalinos y amorfos, pero es más difícil de fabricar; Todos los materiales electrónicos y fotónicos semiconductores de alta gama se fabrican utilizando sustratos monocristalinos.
Proceso de oblea única: solo se procesa una oblea a la vez; Las herramientas diseñadas específicamente para el procesamiento de una sola oblea se vuelven más comunes a medida que aumenta el diámetro de la oblea.
Orientación del corte: el ángulo entre la superficie de un corte y el plano de crecimiento del cristal. Las orientaciones de corte más comunes son<100>, <111>y<110>.
Rebanado: el término se refiere al proceso de corte del lingote monocristalino en obleas; Se utilizan discos de diamante de alta precisión.
Lodo: un líquido que contiene un componente abrasivo suspendido; utilizado para lapear, pulir y esmerilar superficies sólidas; puede ser químicamente activo; elemento clave de los procesos del CMP.
Smart Cut: proceso utilizado para fabricar sustratos SOI unidos dividiendo la oblea superior cerca del espesor deseado de la capa activa. Antes de la unión, se implanta hidrógeno en una oblea hasta una profundidad que determinará el espesor de una capa activa en la futura oblea SOI; después de la unión, la oblea se recoce (a ~500 ºC), momento en el cual la oblea se divide a lo largo del plano tensado con hidrógeno implantado. El resultado es una capa muy fina de Si que forma un sustrato SOI.
Sputtering, Deposición Sputter – bombardeo de un sólido (objetivo) por iones químicamente inertes de alta energía (por ejemplo, Ar+); provoca la expulsión de átomos del objetivo que luego se vuelven a depositar en la superficie de un sustrato ubicado deliberadamente en las proximidades del objetivo; Método común de deposición física de vapor de metales y óxidos.
Objetivo de pulverización catódica: material fuente durante los procesos de deposición por pulverización catódica; generalmente, un disco dentro de la cámara de vacío que está expuesto al bombardeo de iones, lo que hace que los átomos fuente se suelten y caigan sobre las muestras.
Daño superficial: alteración relacionada con el proceso del orden de la cristalografía en la superficie de sustratos semiconductores monocristalinos; típicamente causado por interacciones de la superficie con iones de alta energía durante el grabado en seco y la implantación de iones.
Rugosidad de la superficie: alteración de la planaridad de la superficie del semiconductor; medida como una diferencia entre las características de la superficie más altas y más profundas; puede ser tan bajo como 0.06 nm o obleas de Si de alta calidad con capas epitaxiales.
T
Objetivo: material de origen utilizado durante la evaporación o deposición; en pulverización catódica, normalmente en forma de disco de alta pureza; en la evaporación por haz de electrones, normalmente en forma de crisol. En la evaporación térmica, el material fuente normalmente se mantiene en un barco que se calienta resistivamente.
Grado de prueba: una oblea de silicio virgen de menor calidad que Prime y utilizada principalmente para procesos de prueba. SEMI indica el volumen, la superficie y las propiedades físicas necesarias para etiquetar las obleas de silicio como "obleas de prueba". Utilizado en equipos de investigación y pruebas.
Oxidación térmica, óxido térmico: crecimiento de óxido en el sustrato mediante oxidación de la superficie a temperatura elevada; la oxidación térmica del silicio da como resultado un óxido de muy alta calidad, SiO2; la mayoría de los demás semiconductores no forman óxido térmico con calidad de dispositivo, por lo que la "oxidación térmica" es casi sinónimo de "oxidación térmica del silicio".
Lectura del indicador total (TIR): la distancia perpendicular más pequeña entre dos planos, ambos paralelos al plano de referencia, que encierra todos los puntos en la superficie frontal de una oblea dentro del FQA, el sitio o el subsitio, según cuál se especifique.
Variación de espesor total (TTV): la variación máxima en el espesor de la oblea. La variación del espesor total generalmente se determina midiendo la oblea en 5 ubicaciones de un patrón cruzado (no demasiado cerca del borde de la oblea) y calculando la diferencia máxima medida en espesor.
W
Oblea: delgada (el grosor depende del diámetro de la oblea, pero normalmente es inferior a 1 mm), rebanada circular de material semiconductor monocristalino cortado del lingote de semiconductor monocristalino; utilizado en la fabricación de dispositivos semiconductores y circuitos integrados; El diámetro de la oblea puede oscilar entre 25 mm y 300 mm.
Unión de obleas: proceso en el que dos obleas semiconductoras se unen para formar un único sustrato; comúnmente aplicado para formar sustratos SOI; unión de obleas de diferentes materiales, por ejemplo GaAs sobre Si o SiC sobre Si; es más difícil que unir materiales similares.
Diámetro de la oblea: la distancia lineal a través de la superficie de un corte circular que contiene el centro del corte y excluye cualquier parte plana u otras áreas fiduciarias periféricas. Los diámetros estándar de las obleas de silicio son: 25,4 mm (1"), 50,4 mm (2"), 76,2 mm (3"), 100 mm (4"), 125 mm (5"), 150 mm (6"), 200 mm (8") y 300 mm (12 ″).
Fabricación de obleas: proceso en el que un lingote semiconductor de cristal único se fabrica y transforma cortando, moliendo, puliendo y limpiando en una oblea circular con el diámetro y las propiedades físicas deseadas.
Wafer Flat – área plana en el perímetro de la oblea; La ubicación y el número de planos de la oblea contienen información sobre la orientación del cristal de la oblea y el tipo de dopante (tipo n o tipo p).
Deformación: desviación de un plano de una rebanada o línea central de oblea que contiene regiones cóncavas y convexas.