Una oblea semiconductora es un producto semielaborado en el proceso tecnológico para la producción de dispositivos semiconductores , microcircuitos y células fotovoltaicas .
Está hecho de monocristales de germanio , silicio , carburo de silicio , arseniuro y fosfuro de galio y otros materiales semiconductores.
Es una placa delgada (250-1000 micrones ) con un diámetro de hasta 450 mm en los procesos tecnológicos modernos, en cuya superficie se forma una matriz de dispositivos semiconductores discretos o circuitos integrados utilizando operaciones de tecnología planar .
Después de crear una matriz de las estructuras semiconductoras necesarias, la placa, después de hacer muescas a lo largo de las líneas de falla con una herramienta de diamante, se rompe en cristales separados ( chips ).
La producción industrial de obleas semiconductoras es esencial para la producción de circuitos integrados y dispositivos semiconductores.
Las obleas de silicio están hechas de monocristal de silicio ultrapuro (pureza del orden del 99,9999999 %) [1] con una baja concentración de defectos y dislocaciones [2] . Los monocristales de silicio se cultivan mediante el método Czochralski [3] [4], seguido de la purificación por fusión zonal .
Luego, el monocristal se corta en finas obleas con una pila de discos de diamante con un borde cortante interno o una sierra de hilo utilizando una suspensión de polvo de diamante, el corte se realiza en paralelo a un cierto plano cristalográfico (para el silicio, este suele ser el {111} plano). La orientación del corte en relación con el plano cristalográfico se controla mediante el método de difracción de rayos X.
Después de aserrar un solo cristal, las placas se someten a esmerilado y pulido mecánico hasta la pureza óptica de la superficie y la preparación de la superficie se completa con el grabado químico de una capa delgada para eliminar las microfisuras y los defectos superficiales que quedan después del pulido mecánico [5] .
Además, en la mayoría de los procesos tecnológicos, se aplica una capa delgada de silicio ultrapuro con una concentración de dopante estrictamente especificada a una de las superficies de la oblea mediante el método epitaxial . En esta capa, en operaciones tecnológicas posteriores, se forma la estructura de una pluralidad de dispositivos semiconductores o circuitos integrados mediante la difusión de impurezas, oxidación, deposición de películas.
Diámetros de placa redonda:
Los tamaños más populares a partir de 2011: 300 mm, 200 mm, 150 mm [7] . La mayoría de los procesos de fabricación de VLSI modernos (a partir de alrededor de 130 nm) suelen utilizar obleas de 300 mm.