ಚೀನಾ ವೇಫರ್ ತಯಾರಕರು, ಪೂರೈಕೆದಾರರು, ಕಾರ್ಖಾನೆ
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇಫರ್ ಎಂದರೇನು?
ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವೇಫರ್ ಎಂಬುದು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುಗಳ ತೆಳುವಾದ, ಸುತ್ತಿನ ಸ್ಲೈಸ್ ಆಗಿದ್ದು ಅದು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು (IC ಗಳು) ಮತ್ತು ಇತರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವೇಫರ್ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅದರ ಮೇಲೆ ವಿವಿಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ.
ವೇಫರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹಲವಾರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನ ದೊಡ್ಡ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಬೆಳೆಸುವುದು, ವಜ್ರದ ಗರಗಸವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ತೆಳುವಾದ ಬಿಲ್ಲೆಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ನಂತರ ಯಾವುದೇ ಮೇಲ್ಮೈ ದೋಷಗಳು ಅಥವಾ ಕಲ್ಮಶಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ವೇಫರ್ಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಶ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವುದು. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬಿಲ್ಲೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮತ್ತು ನಯವಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ನಂತರದ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
ಬಿಲ್ಲೆಗಳನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಾದರಿಗಳು ಮತ್ತು ಪದರಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು, ಫೋಟೊಲಿಥೋಗ್ರಫಿ, ಎಚ್ಚಣೆ, ಠೇವಣಿ ಮತ್ತು ಡೋಪಿಂಗ್ನಂತಹ ಅರೆವಾಹಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸರಣಿಗೆ ಅವು ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ. ಬಹು ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಬಾರಿ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪೂರ್ವನಿರ್ಧರಿತ ರೇಖೆಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ವೇಫರ್ ಅನ್ನು ಡೈಸಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಚಿಪ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ಚಿಪ್ಗಳನ್ನು ನಂತರ ಅವುಗಳನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಪ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಏಕೀಕರಣಕ್ಕಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ವಸ್ತುಗಳು
ಅರೆವಾಹಕ ಬಿಲ್ಲೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಸಮೃದ್ಧಿ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಬಿಲ್ಲೆಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಕೆಲವು ಉದಾಹರಣೆಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ:
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (SiC) ವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು ಅದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಉತ್ತಮ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವಾಗ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸಾಧನಗಳು, ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ತೂಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಇದು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
SiC ಯ ಪ್ರಮುಖ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು:
- -ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್:SiC ಯ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ಗಿಂತ ಮೂರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ 400 ° C ವರೆಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
- -ಹೈ ಕ್ರಿಟಿಕಲ್ ಬ್ರೇಕ್ಡೌನ್ ಫೀಲ್ಡ್:SiC ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
- - ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ:SiC ಶಾಖವನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ, ಸಾಧನಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
- -ಹೈ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗ:ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ದ್ವಿಗುಣದ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗದೊಂದಿಗೆ, SiC ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಧನದ ಚಿಕಣಿಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು:
-
-ಪವರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್:SiC ಪವರ್ ಸಾಧನಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಪ್ರವಾಹ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿವೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳು, ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಸ್ಟೇಷನ್ಗಳು, ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ರೈಲು ಸಾರಿಗೆ ಮತ್ತು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗ್ರಿಡ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
-
-ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್:SiC-ಆಧಾರಿತ GaN RF ಸಾಧನಗಳು ವೈರ್ಲೆಸ್ ಸಂವಹನ ಮೂಲಸೌಕರ್ಯಕ್ಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ 5G ಬೇಸ್ ಸ್ಟೇಷನ್ಗಳಿಗೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳು SiC ಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು GaN ನ ಅಧಿಕ-ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ RF ಔಟ್ಪುಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ, ಮುಂದಿನ-ಪೀಳಿಗೆಯ ಹೈ-ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ಟೆಲಿಕಾಂ ನೆಟ್ವರ್ಕ್ಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಆದ್ಯತೆಯ ಆಯ್ಕೆಯನ್ನಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN)ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸ್ಥಗಿತ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. GaN ಸಾಧನಗಳು ಎಲ್ಇಡಿ ಶಕ್ತಿ ಉಳಿಸುವ ಬೆಳಕು, ಲೇಸರ್ ಪ್ರೊಜೆಕ್ಷನ್ ಡಿಸ್ಪ್ಲೇಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳು, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಗ್ರಿಡ್ಗಳು ಮತ್ತು 5G ಸಂವಹನಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ-ವೇಗ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ-ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ (GaAs)ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಕಡಿಮೆ ಶಬ್ದ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ರೇಖಾತ್ಮಕತೆಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾದ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಇಡಿ (ಲೈಟ್-ಎಮಿಟಿಂಗ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು), ಎಲ್ಡಿ (ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು) ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು GaAs ತಲಾಧಾರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ, ಅವರು MESFET ಗಳು (ಮೆಟಲ್-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು), HEMT ಗಳು (ಹೈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೊಬಿಲಿಟಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು), HBT ಗಳು (ಹೆಟೆರೊಜಂಕ್ಷನ್ ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳು), IC ಗಳು (ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು), ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಡಯೋಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹಾಲ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸಾಧನಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
ಇಂಡಿಯಮ್ ಫಾಸ್ಫೈಡ್ (InP)ಪ್ರಮುಖವಾದ III-V ಸಂಯುಕ್ತ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಚಲನಶೀಲತೆ, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿಕಿರಣ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗ್ಯಾಪ್ಗೆ ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ. ಇದನ್ನು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಉದ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.