Polovodičová destička je polotovar v technologickém procesu výroby polovodičových součástek , mikroobvodů a fotovoltaických článků .
Je vyroben z monokrystalů germania , křemíku , karbidu křemíku , arsenidu a fosfidu galia a dalších polovodičových materiálů.
Jedná se o tenkou (250-1000 mikronů ) desku o průměru až 450 mm v moderních technologických procesech, na jejímž povrchu se pomocí operací planární technologie formuje pole diskrétních polovodičových součástek nebo integrovaných obvodů .
Po vytvoření pole nezbytných polovodičových struktur se deska po zářezu podél zlomových linií diamantovým nástrojem rozbije na samostatné krystaly ( čipy ).
Průmyslová výroba polovodičových waferů je nezbytná pro výrobu integrovaných obvodů a polovodičových součástek.
Křemíkové destičky jsou vyrobeny z ultračistého (čistota řádově 99,9999999 %) [1] křemíkového monokrystalu s nízkou koncentrací defektů a dislokací [2] . Monokrystaly křemíku se pěstují Czochralského metodou [3] [4] s následným čištěním zónovým tavením .
Poté se monokrystal rozřeže na tenké plátky pomocí svazku diamantových kotoučů s vnitřním ostřím nebo drátovou pilou pomocí suspenze diamantového prachu, řezání se provádí rovnoběžně s určitou krystalografickou rovinou (u křemíku je to obvykle {111} letadlo). Orientace řezu vzhledem ke krystalografické rovině je řízena metodou rentgenové difrakce .
Po vypilování monokrystalu jsou desky podrobeny mechanickému broušení a leštění na optickou čistotu povrchu a příprava povrchu je ukončena chemickým leptáním tenké vrstvy pro odstranění mikrotrhlin a povrchových defektů zbývajících po mechanickém leštění [5] .
Dále se ve většině technologických procesů nanáší na jeden z povrchů plátku epitaxní metodou tenká vrstva ultračistého křemíku s přesně stanovenou koncentrací dopantu . V této vrstvě se v následných technologických operacích vytváří struktura množství polovodičových součástek nebo integrovaných obvodů pomocí difúze nečistot, oxidace, nanášení filmu.
Průměr kulatých desek:
Nejoblíbenější velikosti od roku 2011: 300 mm, 200 mm, 150 mm [7] . Většina moderních výrobních procesů VLSI (počínaje kolem 130nm) obvykle používá 300mm wafery.