Ανάγνωση της "Αναφοράς υγείας" του Silicon Wafer: Πώς να κατανοήσετε τις βασικές παραμέτρους

Για πολλούς αγοραστές και μηχανικούς διεργασιών, το φύλλο προδιαγραφών γκοφρέτας είναι ένα έγγραφο που «διαβάζεται μία φορά κατά την υπογραφή της σύμβασης και δεν ανοίγεται ποτέ ξανά». Ωστόσο, οι γκοφρέτες πυριτίου είναι εξαιρετικάτυποποιημένη από παραμέτρουςβιομηχανία: διεθνή πρότυπα όπως το SEMI M1 ορίζουν τις διαστάσεις, την επιπεδότητα και τις ηλεκτρικές παραμέτρους σε μια καθολική γλώσσα. Τα φύλλα προδιαγραφών από τον Προμηθευτή Α και τον Προμηθευτή Β φαίνονται σχεδόν πανομοιότυπα -οι διαφορές κρύβονται στους αριθμούς και στο συνοχή.

Μια φράση καταγράφει από πού προέρχονται οι παράμετροι γκοφρέτας:Η κρυσταλλική ανάπτυξη ορίζει το "σύνταγμα". Η διαμόρφωση ορίζει τη «σωματική διάπλαση». το COA απλά σας διαβάζει τα αποτελέσματα.

 

 

Οι ακόλουθες ενότητες καλύπτουν τις τρεις μεγάλες οικογένειες: γεωμετρία, οξυγόνο και ειδική αντίσταση.

 

2.1 Πάχος

Το πάχος της γκοφρέτας αυξάνεται με τη διάμετρο. Τυπικές κύριες τιμές:

Διάμετρος	Τυπικό πάχος (παράδειγμα)
6 ίντσες (150 mm)	675 ± 20 µm
8 ίντσες (200 mm)	725 ± 20 µm
12 ίντσες (300 mm)	775 ± 20 µm

Το πάχος καθορίζει το παράθυρο διαδικασίας για την αραίωση της πίσω πλευράς (οι γκοφρέτες προηγμένων κόμβων αραιώνονται σε δεκάδες μικρά), την απαγωγή θερμότητας των τσιπ και τη μηχανική αντοχή. Όσο πιο αυστηρή είναι η ανοχή, τόσο περισσότερα περιθώρια για δοκιμές αραίωσης και ανιχνευτή.

 

2.2 TTV: Πάχος Συνοχή

TTV (Σύνολο Πάχος Παραλλαγή) είναι η διαφορά μεταξύ του μέγιστου και του ελάχιστου πάχους που μετράται σε μία γκοφρέτα - ένα μέτρο του πόσο ομοιόμορφο πάχος είναι η γκοφρέτα. Είναι μια θεμελιώδης παράμετρος για το τσάκισμα υπό κενό, την εστίαση στη λιθογραφία και τη συγκόλληση: εάν η μία πλευρά της γκοφρέτας είναι παχύτερη από την άλλη, η επιφάνεια παραμορφώνεται όταν τσακίζεται.

 

2.3 TIR και Site Flatness: Lithography's Hidden Κατώφλι

TIR (Συνολική ένδειξη ένδειξης)μετρά τη συνολική απόκλιση της μπροστινής επιφάνειας σε σχέση με ένα επίπεδο αναφοράς. Αυτό που στην πραγματικότητα εμποδίζει τις προηγμένες διαδικασίες, ωστόσο, είναιτοποθεσία ομαλότητα (SFQR/LTV) - Οι σαρωτές λιθογραφίας εστιάζουν πεδίο προς πεδίο,

Έτσι, ακόμα κι αν η γκοφρέτα είναι γενικά επίπεδη, μια ήπια τοπική κλίση θα εξακολουθεί να αποεστιάζει την έκθεση. Όσο πιο προχωρημένος είναι ο κόμβος, τόσο μικρότερο είναι το βάθος εστίασης (DOF) και τόσο πιο αυστηρή είναι η απαίτηση επιπεδότητας τοποθεσίας: στους κύριους κόμβους το SFQR έχει εισέλθει στο0.1–

Εύρος 0,2 μm.

 

2.4 Τόξο και στημόνι: Παραμόρφωση της μέσης επιφάνειας

Τόξο περιγράφει την απόκλιση του κεντρικού σημείου της μέσης επιφάνειας της γκοφρέτας από ένα επίπεδο αναφοράς.Στημόνι περιγράφει τη μέγιστη απόκλιση αυτής της μέσης επιφάνειας. Και τα δύο αντανακλούν την υπολειπόμενη τάση που αφήνει ο τεμαχισμός και η θερμική επεξεργασία. Οι γκοφρέτες με υπερβολικό στημόνι τείνουν να μπλοκάρουν στο ρομποτικό χειρισμό, να ραγίζουν κατά τη διάρκεια της αραίωσης και να υφίστανται άμεσα χτυπήματα στην απόδοση συγκόλλησης.

 

Τυπικές περιοχές σεa ματιά(παραδείγματα τιμών, ανατρέξτε πάντα στο φύλλο προδιαγραφών του προμηθευτή):

Παράμετρος	Τυπικός Σειρά	Κύρια Διαδικασία Σύγκρουση
Πάχος	Δείτε τον παραπάνω πίνακα	Αραίωση παραθύρου, απαγωγή θερμότητας, μηχανική αντοχή
TTV	Πρωταρχικός βαθμός Μικρότερος ή ίσος με 1–2 μm	Τσοκ, λιθοεστίαση, συγκόλληση
TIR / SFQR	Επίπεδο τοποθεσίας 0,1–0,2 μm (προχωρημένοι κόμβοι)	Βάθος εστίασης, ακρίβεια επικάλυψης
Φιόγκο / στημόνι	Τυπικά μικρότερο ή ίσο με 20–30 μm. αυστηρότερο για τον πρώτο βαθμό	Χειρισμός, αραίωση, συγκόλληση

 

3.1 Πού έρχεται το οξυγόνο Από

Στην ανάπτυξη Czochralski (CZ), το λιωμένο πυρίτιο βρίσκεται σε άμεση επαφή με το χωνευτήριο χαλαζία (SiO2), έτσι το οξυγόνο διαλύεται αναπόφευκτα στο τήγμα και εισέρχεται στον κρύσταλλο.CZΕπομένως, οι γκοφρέτες περιέχουν πάντα οξυγόνο, με τυπικές ενδιάμεσες συγκεντρώσεις οξυγόνου του10–16 ppma(νέα κλίμακα ASTM). Ο μόνος τρόπος για το πυρίτιο "σχεδόν χωρίς οξυγόνο" είναι η μέθοδος float-zone (FZ) - με κόστος τα όρια διαμέτρου και υψηλότερο κόστος.

 

3.2 Το οξυγόνο είναι διπλής όψης Σπαθί

Ο άνω μέρος: Σε κατάλληλες συγκεντρώσεις, το οξυγόνο σχηματίζει κατακρήμνιση οξυγόνου κατά τη διάρκεια της επακόλουθης θερμικής επεξεργασίας που προσλαμβάνουν μεταλλική μόλυνση από τον όγκο - αυτό είναιεσωτερική λήψη (IG), ουσιαστικά μια "ενσωματωμένη ηλεκτρική σκούπα" για την ενεργή περιοχή της συσκευής. Το οξυγόνο ενισχύει επίσης τη γκοφρέτα μηχανικά και καταστέλλει την ολίσθηση κατά την επεξεργασία σε υψηλή θερμοκρασία.

Το μειονέκτημα:Σχηματίζεται οξυγόνο περίπου 450 μοιρώνθερμικούς δότες, παρεμβολή στις μετρήσεις ειδικής αντίστασης και στη σταθερότητα των παραμέτρων της συσκευής. Τα υπερβολικά ή υπερμεγέθη ιζήματα οξυγόνου δημιουργούν εξαρθρώσεις και σφάλματα στοίβαξης που, σε σοβαρές περιπτώσεις, διαπερνούν την περιοχή της συσκευής. Για μεγάλους κρυστάλλους 12 ιντσών το θερμικό πεδίο είναι πιο δύσκολο να ελεγχθεί καιακτινική ομοιομορφία οξυγόνουείναι μια από τις βασικές προκλήσεις της ανάπτυξης των κρυστάλλων.

 

4.1 Τι και πόσο είναι Ντοπαρισμένο

• τύπου PΟι γκοφρέτες είναι ντοπαρισμένες με βόριο (Β).Ν-τύπουμε φώσφορο (P), αντιμόνιο ή αρσενικό.
• Ελαφρώς ντοπαρισμένο:τυπικά 1–100 Ω·cm - το κύριο υπόστρωμα για λογική, μνήμη και αναλογικά τσιπ.
• Βαριά ντοπαρισμένο:τυπικά 0,001–0,02 Ω·cm - χρησιμοποιείται ως υποστρώματα ηλεκτρικών συσκευών ή θαμμένα στρώματα.
• Υψηλή αντίσταση:Μεγαλύτερο ή ίσο με 1 kΩ·cm, επιτυγχάνεται με εφαρμογές FZ ή MCZ που εξυπηρετούν RF-SOI, αισθητήρες εικόνας και μονάδες ισχύος.

 

4.2 Πώς μετριέται και τι να Ρολόι

Η ειδική αντίσταση μετράται με τη μέθοδο ανιχνευτή τεσσάρων σημείων (SEMI MF84) ή με μεθόδους ανέπαφων. Πέρα από την απόλυτη τιμή, τοακτινική κλίση αντίστασης(συνήθως απαιτείται Λιγότερο ή ίσο με 5%) είναι εξίσου κρίσιμο - εάν η ειδική αντίσταση του υποστρώματος δεν είναι ομοιόμορφη, η τάση διάσπασης και η τάση κατωφλίου θα ποικίλλουν "από γκοφρέτα σε γκοφρέτα" στις έτοιμες συσκευές.