چرا سیلیکون تک کریستال نیاز به نورد دارد؟

نورد به فرآیند آسیاب کردن قطر خارجی یک میله تک کریستال سیلیکونی به یک میله تک کریستالی با قطر مورد نیاز با استفاده از چرخ سنگ زنی الماس و آسیاب کردن سطح مرجع لبه صاف یا شیار تعیین موقعیت میله تک کریستال اشاره دارد.

سطح قطر خارجی میله تک کریستال تهیه شده توسط کوره تک کریستال صاف و مسطح نیست و قطر آن بزرگتر از قطر ویفر سیلیکونی مورد استفاده در کاربرد نهایی است. قطر میله مورد نیاز را می توان با رول کردن قطر خارجی بدست آورد.

آسیاب نورد وظیفه سنگ زنی سطح مرجع لبه صاف یا شیار موقعیت میله تک کریستال سیلیکونی را دارد، یعنی آزمایش جهت را روی میله تک کریستال با قطر لازم انجام می دهد. در همان تجهیزات آسیاب نورد، سطح مرجع لبه صاف یا شیار موقعیت میله تک کریستال آسیاب می شود. به طور کلی، میله های تک کریستال با قطر کمتر از 200 میلی متر از سطوح مرجع لبه تخت استفاده می کنند و میله های تک کریستال با قطر 200 میلی متر و بالاتر از شیارهای تعیین موقعیت استفاده می کنند. میله های تک کریستال با قطر 200 میلی متر را نیز می توان در صورت نیاز با سطوح مرجع لبه صاف ساخت. هدف از سطح مرجع جهت گیری میله تک کریستالی، برآوردن نیازهای عملیات موقعیت یابی خودکار تجهیزات فرآیند در تولید مدار مجتمع است. برای نشان دادن جهت گیری کریستالی و نوع هدایت ویفر سیلیکونی و غیره، برای تسهیل مدیریت تولید. لبه موقعیت یابی اصلی یا شیار تعیین موقعیت عمود بر جهت <110> است. در طی فرآیند بسته‌بندی تراشه، فرآیند قطعه‌سازی می‌تواند باعث برش طبیعی ویفر شود و همچنین موقعیت‌یابی می‌تواند از تولید قطعات جلوگیری کند.

اهداف اصلی فرآیند گرد کردن عبارتند از: بهبود کیفیت سطح: گرد کردن می‌تواند سوراخ‌ها و ناهمواری‌های سطح ویفرهای سیلیکونی را از بین ببرد و صافی سطح ویفرهای سیلیکونی را بهبود بخشد، که برای فرآیندهای فوتولیتوگرافی و اچینگ بعدی بسیار مهم است. کاهش استرس: استرس ممکن است در حین برش و پردازش ویفرهای سیلیکونی ایجاد شود. گرد کردن می تواند به کاهش این تنش ها و جلوگیری از شکستن ویفرهای سیلیکونی در فرآیندهای بعدی کمک کند. بهبود مقاومت مکانیکی ویفرهای سیلیکونی: در طول فرآیند گرد کردن، لبه‌های ویفرهای سیلیکونی صاف‌تر می‌شوند که به بهبود استحکام مکانیکی ویفرهای سیلیکونی و کاهش آسیب در هنگام حمل و نقل و استفاده کمک می‌کند. اطمینان از دقت ابعاد: با گرد کردن، می توان از دقت ابعادی ویفرهای سیلیکونی اطمینان حاصل کرد که برای ساخت دستگاه های نیمه هادی بسیار مهم است. بهبود خواص الکتریکی ویفرهای سیلیکونی: پردازش لبه ویفرهای سیلیکونی تأثیر مهمی بر خواص الکتریکی آنها دارد. گرد کردن می تواند خواص الکتریکی ویفرهای سیلیکونی مانند کاهش جریان نشتی را بهبود بخشد. زیبایی شناسی: لبه های ویفرهای سیلیکونی پس از گرد شدن صاف تر و زیباتر می شوند که برای سناریوهای کاربردی خاص نیز لازم است.