เวเฟอร์ซิลิคอนเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ การสื่อสาร รถยนต์ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ เวเฟอร์ซิลิคอนแบ่งออกเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์และเวเฟอร์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ตามความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน แบ่งออกเป็นเวเฟอร์ขัดเงา เวเฟอร์อบอ่อน เวเฟอร์เอพิแทกเซียล และเวเฟอร์ SOI ตามกระบวนการ โดยแบ่งออกเป็น 12 นิ้ว \ 300 มม. 8 นิ้ว \ 200 มม. และ 6 นิ้ว \ 150 มม. ตามขนาด ซึ่งเวเฟอร์ซิลิคอน 200 มม. และ 300 มม. มีการใช้งานที่หลากหลายกว่า
การจำแนกประเภทเวเฟอร์ซิลิคอน |
||
| เกณฑ์การจำแนกประเภท | หมวดหมู่สินค้า | แนะนำ |
| จำแนกตามความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน | เวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์ เวเฟอร์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ |
1. เวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์เป็นวัสดุสำคัญสำหรับการทำวงจรรวม วงจรรวมและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ต่างๆ สามารถทำได้ด้วยการพิมพ์หินด้วยแสง การฝังไอออน และวิธีการอื่นๆ 2. เวเฟอร์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นเวเฟอร์ซิลิคอนที่ใช้ในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เวเฟอร์ซิลิคอนส่วนใหญ่จะใช้ในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าให้สมบูรณ์ |
| จำแนกตามกระบวนการ | “เวเฟอร์ขัดเงา เวเฟอร์อบอ่อน เวเฟอร์ Epitax ซอยเวเฟอร์" |
1. แผ่นเวเฟอร์ขัดเงาเป็นผลิตภัณฑ์พื้นฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ใช้มากที่สุด และเป็นพื้นฐานที่สุด ผลิตภัณฑ์เวเฟอร์ซิลิคอนอื่นๆ ผลิตผ่านกระบวนการรองโดยใช้เวเฟอร์ขัดเงา 2. การหลอมเวเฟอร์ทำได้โดยการหลอมเวเฟอร์ขัดเงาในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงซึ่งเต็มไปด้วยอาร์กอนหรือออกซิเจน วิธีนี้สามารถลดปริมาณออกซิเจนบนพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ขัดเงาได้อย่างมาก จึงมีความสมบูรณ์ของคริสตัลดีขึ้น และตรงตามข้อกำหนดการแกะสลักเซมิคอนดักเตอร์ที่สูงขึ้น 3. เวเฟอร์ Epitaxis ใช้เทคโนโลยีการเจริญเติบโตของเฟสไอบนพื้นผิวของเวเฟอร์ขัดเงาเพื่อสร้างชั้นโครงสร้างผลิตภัณฑ์เดียวบนพื้นผิวของเวเฟอร์ขัดเงา เพื่อให้พื้นผิวเรียบกว่าเวเฟอร์ขัดเงาที่ตัดจากการตัด จึงช่วยลดพื้นผิว ข้อบกพร่อง 4. เวเฟอร์ซอยเป็นโครงสร้างแซนวิชนั่นคือชั้นล่างสุดเป็นเวเฟอร์ขัดกลางเป็นชั้นออกไซด์ฝังอยู่และชั้นบนสุดเป็นเวเฟอร์ขัดชั้นที่ใช้งานอยู่ซึ่งสามารถบรรลุฉนวนไฟฟ้าสูง จึงช่วยลดความจุของปรสิตและ การรั่วไหล |
| จำแนกตามขนาด | 1 2 นิ้ว \ 3 0 0 มม 8 นิ้ว \ 2 0 0 มม 6 นิ้ว \ 1 5 0 มม |
1. ส่วนใหญ่ใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์ เช่น CPU, GPU และชิปลอจิกอื่นๆ และชิปหน่วยความจำ ซึ่งเป็นขนาดกระแสหลักในตลาดปัจจุบัน โดยมีส่วนแบ่งการตลาดประมาณ 65~70% 2. ส่วนใหญ่ใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับล่างและระดับกลาง เช่น ชิปการจัดการพลังงาน, MCU, เซมิคอนดักเตอร์กำลัง ฯลฯ โดยมีส่วนแบ่งการตลาดประมาณ 25~27% 3. ส่วนใหญ่ใช้ในผลิตภัณฑ์ระดับล่างและระดับกลาง เช่น พาวเวอร์เซมิคอนดักเตอร์ โดยมีส่วนแบ่งการตลาดเกือบ 6~7% |
เวเฟอร์ซิลิคอนแบ่งออกเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์และเวเฟอร์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ตามความบริสุทธิ์ ในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ มีการใช้ทั้งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน โดยมีความต้องการความบริสุทธิ์ประมาณ 99.9999% (4-6N) ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ และใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายบนหลังคา และสาขาอื่นๆ ในสาขาเซมิคอนดักเตอร์ จะใช้เฉพาะซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์เท่านั้น เนื่องจากกระบวนการหดตัวอย่างต่อเนื่อง ความบริสุทธิ์จึงต้องอยู่ที่ 99.999999999% (11N) หรือสูงกว่า ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตชิป และใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการสื่อสาร เครื่องใช้ไฟฟ้า รถยนต์ อุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ ในดัชนีการจำแนกประเภทความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน จะจัดประเภทตามระดับความบริสุทธิ์ต่างๆ และโดยปกติจะใช้ ppm (เช่น ส่วนในล้านส่วน) เพื่อวัดความบริสุทธิ์ เวเฟอร์ซิลิคอนใช้สำหรับผลึกซิลิคอน, เซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอน, ซิลิคอนอิเล็กทรอนิกส์, ซิลิคอนเกรดอุตสาหกรรม, ซิลิคอนเกรดการผลิต, ซิลิคอนทั่วไป ฯลฯ ตามความบริสุทธิ์ที่แตกต่างกัน
การเปรียบเทียบระหว่างเวเฟอร์ซิลิคอนเซมิคอนดักเตอร์กับเวเฟอร์ซิลิคอนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ |
|||||
| การใช้งาน | มาตรฐานความบริสุทธิ์ | ประเภทวัตถุดิบซิลิกอน | มาตรฐานพื้นผิว | รูปร่างและขนาด | การใช้งาน |
| เซมิคอนดักเตอร์ | 99.999999999%(11N) | ซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ | ความเรียบและความเรียบเนียนถูกควบคุมภายใน 1 นาโนเมตร | กลม เส้นผ่านศูนย์กลาง 150, 200, 300 มม | ส่วนใหญ่ใช้ในการทำชิป มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสาร เครื่องใช้ไฟฟ้า รถยนต์ อุตสาหกรรม ฯลฯ |
| ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ | 99.9999%左右(4-6N) | มีทั้งซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์และโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน ซึ่งมีโพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอนคิดเป็นประมาณ 60% | มาตรฐานต่ำกว่ามาตรฐานในสาขาเซมิคอนดักเตอร์ | สี่เหลี่ยมจัตุรัส ความยาวด้านสามารถเป็น 125 มม. 150 มม. และ 156 มม | ส่วนใหญ่ใช้ทำเซลล์แสงอาทิตย์ ใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายบนหลังคา และสาขาอื่นๆ |
ดัชนีการจำแนกความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน |
||
| ระดับความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน | ความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน | สิ่งเจือปนของเวเฟอร์ซิลิคอน |
| ระดับ 6N | ความบริสุทธิ์ 99.9999% | นั่นคือสิ่งสกปรกไม่เกิน 10ppm |
| ระดับ 7N | ความบริสุทธิ์ 99.99999% | นั่นคือสิ่งสกปรกไม่เกิน 1ppm |
| ระดับ 8N | ความบริสุทธิ์ 99.999999% | นั่นคือ สิ่งเจือปนไม่เกิน 0.1ppm |
| ระดับ 9N | ความบริสุทธิ์คือ 99.9999999% หรือมากกว่า | นั่นคือ สิ่งเจือปนไม่เกิน 0.01ppm |
ดัชนีความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอนตามการใช้งาน |
|
| จำแนกตามความบริสุทธิ์ของการใช้งาน | ตัวชี้วัดเฉพาะ |
| ผลึกซิลิคอน | ผลึกซิลิคอนสังเคราะห์จากเพชรและทรายซิลิกา และความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ถึง 99.999% |
| เซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอน | เซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอนได้มาจากการประมวลผลผลึกซิลิคอนเพิ่มเติม ความบริสุทธิ์ของเซมิคอนดักเตอร์ซิลิกอนนั้นสูงถึง 99.9999% ซึ่งเป็นรุ่นอัพเกรดของคริสตัลลีนซิลิคอน |
| ซิลิคอนอิเล็กทรอนิกส์ | ซิลิคอนอิเล็กทรอนิกส์ใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ มีความบริสุทธิ์ถึง 99.999999% ซิลิคอนอิเล็กทรอนิกส์มี 9 มากกว่าผลึกถึง 6 วินาที ซิลิคอนหรือที่เรียกว่าซิลิคอนเกรดหกเก้า |
| ซิลิคอนเกรดอุตสาหกรรม | ซิลิคอนเกรดอุตสาหกรรมใช้ในการผลิตชิ้นส่วนอุตสาหกรรม โดยทั่วไปมีความบริสุทธิ์ถึง 99.99%-99.999% ซึ่งแย่กว่าเล็กน้อย ผลึกซิลิคอน |
| ซิลิคอนเกรดการผลิต | ซิลิคอนเกรดการผลิตใช้ในการผลิตชิ้นส่วนการผลิต โดยทั่วไปความบริสุทธิ์จะอยู่ระหว่าง 99.95%-99.99% ซึ่งแย่กว่าเล็กน้อย ผลึกซิลิคอน |
| ซิลิกอนทั่วไป | ซิลิคอนทั่วไปเป็นซิลิคอนทั่วไปมากกว่า โดยทั่วไปความบริสุทธิ์จะอยู่ระหว่าง 99%-99.8% ซึ่งเป็นสารซิลิกอนที่พบมากที่สุด |
