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Plaquettes de silicium

Vérifiez les bases des plaquettes (wafers) de silicium (fabrication de monocristaux par les méthodes CZ et FZ, diamètres de plaquette) avec des QCM.

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Plaquettes de silicium : points clés

La plupart des composants semi-conducteurs sont fabriqués sur des plaquettes découpées dans du silicium monocristallin de haute pureté. Les monocristaux sont obtenus soit par la méthode CZ, qui tire un cristal du silicium fondu dans un creuset, soit par la méthode FZ, sans creuset.

Le cristal obtenu devient des plaquettes après découpe, polissage et nettoyage. Le diamètre des plaquettes n'a cessé d'augmenter, et les plaquettes de 300 mm sont aujourd'hui la norme sur les lignes de production les plus avancées.

Toutes les questions sur Plaquettes de silicium (50)
  1. Quelle est la méthode la plus utilisée pour fabriquer le silicium monocristallin destiné aux LSI ?
  2. Quel est aujourd'hui le diamètre de wafer dominant sur les lignes de production de masse de logique et de mémoire de pointe ?
  3. Quelle caractéristique du silicium monocristallin obtenu par la méthode FZ (zone flottante) est correcte ?
  4. Quel est le rôle principal de l'encoche (notch) pratiquée sur la périphérie d'un wafer de silicium ?
  5. Quelle description du gettering est correcte ?
  6. Quelle impureté provenant du creuset est incorporée en quantité relativement importante dans le silicium tiré par la méthode CZ ?
  7. Quel est l'ordre le plus approprié des étapes de fabrication des wafers à partir d'un lingot monocristallin ?
  8. Quelle est la méthode représentative de fabrication des wafers SOI ?
  9. Quelle orientation de surface est généralement utilisée pour les wafers de silicium destinés aux LSI CMOS ?
  10. Quelle relation entre la résistivité d'un wafer de silicium et la concentration de dopant est correcte ?
  11. Quelle valeur est la plus proche de l'épaisseur standard d'un wafer de silicium de 300 mm ?
  12. Dans la méthode CZ, quel est l'objectif principal du contrôle du rapport (V/G) entre la vitesse de tirage et le gradient de température dans le cristal ?
  13. Quelle est la méthode représentative de fabrication du silicium polycristallin de haute pureté ?
  14. Comment appelle-t-on les wafers passés dans le procédé indépendamment des produits pour vérifier l'état des équipements, mesurer les épaisseurs de couches, etc. ?
  15. Quelle est la raison principale de l'exigence d'une grande planéité des wafers de silicium ?
  16. Quel équipement est généralement utilisé pour découper un lingot de silicium en de nombreux wafers à la fois ?
  17. Quel est l'objectif principal du chanfreinage (biseautage) de la périphérie du wafer ?
  18. Quel dopant est typiquement ajouté au bain fondu pour obtenir du silicium de type p par la méthode CZ ?
  19. Lors du tirage CZ d'un cristal dopé, la concentration de dopant tend à augmenter vers le bas du cristal (seconde moitié du tirage). Quelle en est la raison ?
  20. Quelle description du wafer de 450 mm, développé comme successeur du 300 mm, est appropriée ?
  21. Quel est l'objectif de l'exploitation des microdéfauts (BMD) formés par précipitation de l'oxygène à l'intérieur d'un wafer CZ ?
  22. Un traitement thermique du wafer fait exodiffuser l'oxygène proche de la surface et crée, à la surface où sont fabriqués les composants, une couche pauvre en défauts. Comment appelle-t-on cette couche ?
  23. Quel est l'objectif du marquage laser (marque d'identification) gravé sur la face avant ou arrière du wafer ?
  24. Quelle méthode de polissage est courante pour les wafers de 300 mm ?
  25. Comment appelle-t-on un wafer moniteur usagé dont les couches de surface ont été éliminées et qui a été repoli pour être réutilisé ?
  26. Quelle méthode est utilisée pour mesurer sans contact la résistivité d'un wafer ?
  27. Quelle méthode irradie du silicium FZ par des neutrons pour transformer une partie du silicium en phosphore et obtenir un type n uniforme ?
  28. Quelle méthode applique un champ magnétique au creuset de la méthode CZ pour freiner la convection du bain et contrôler notamment la concentration d'oxygène ?
  29. Quels paramètres sont principalement ajustés pendant le tirage pour maintenir constant le diamètre d'un lingot de silicium monocristallin ?
  30. Quelle est l'une des raisons pour lesquelles les wafers de SiC sont difficiles à fabriquer et coûteux ?
  31. Comment désigne-t-on approximativement en pouces un wafer de silicium de 300 mm de diamètre ?
  32. Comment appelle-t-on le bloc cylindrique de silicium monocristallin obtenu par la méthode CZ, etc., avant sa découpe en wafers ?
  33. Quelle est la raison principale de la forme circulaire des wafers de silicium ?
  34. Quelle combinaison d'entreprises japonaises détient une part importante du marché mondial des wafers de silicium ?
  35. Quel est l'objectif de la croissance d'un col étroit juste après le germe au début du tirage CZ (necking) ?
  36. Quelle est la cause du « glissement » (slip) qui pose problème lors du traitement thermique à haute température des wafers de grand diamètre ?
  37. Quelle valeur est la plus proche de la masse d'un wafer de silicium de 300 mm de diamètre et 775 µm d'épaisseur ? (Masse volumique du silicium : environ 2.33 g/cm³)
  38. Quelle méthode a été utilisée pour produire en masse et à faible coût des lingots de silicium polycristallin pour cellules solaires ?
  39. En fin de tirage CZ, quelle est la raison principale de réduire progressivement le diamètre du lingot (former la queue) avant de le séparer du bain ?
  40. Quelle valeur est la plus proche de l'ordre de grandeur de la concentration d'oxygène interstitiel dans le silicium tiré par la méthode CZ ?
  41. Quel abrasif est généralement utilisé dans la suspension de polissage pour le polissage miroir des wafers de silicium (polissage de finition par CMP) ?
  42. Quelle est l'utilisation principale des wafers de silicium n⁺ de faible résistivité fortement dopés à l'arsenic ou à l'antimoine ?
  43. Un traitement thermique du silicium CZ vers 450 ℃ peut rassembler des atomes d'oxygène qui agissent comme donneurs et modifient la résistivité du wafer. Comment appelle-t-on ce phénomène ?
  44. Quelle méthode de préparation, destinée à analyser avec une grande sensibilité la contamination métallique de surface des wafers, dissout l'oxyde de surface par des vapeurs d'acide fluorhydrique et le récupère dans une gouttelette avant analyse ?
  45. Comment appelle-t-on les ondulations très douces de la surface du wafer, de longueur d'onde de l'ordre de quelques mm et de hauteur de quelques dizaines de nm ?
  46. Quel est l'effet de l'oxygène interstitiel du silicium CZ sur la résistance mécanique du wafer, par rapport au silicium FZ ?
  47. Quel effet connu a l'ajout d'une faible quantité d'azote (dopage à l'azote) pendant la croissance d'un cristal CZ ?
  48. Quelle méthode grave sélectivement et superficiellement les zones de défauts pour permettre l'observation au microscope optique des dislocations, défauts d'empilement, etc. du silicium cristallin ?
  49. Dans un cristal CZ, comment appelle-t-on les variations périodiques en bandes de la concentration de dopant ou d'oxygène, dues notamment aux fluctuations de température à l'interface de croissance ?
  50. Selon quel plan cristallin le silicium monocristallin se casse-t-il (se clive-t-il) le plus facilement ?

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