Jakým ukazatelům je třeba věnovat pozornost při výběru vhodných waferů?

Výběr destiček má významný dopad na vývoj a výrobu polovodičových součástek.Oplatkavýběr by se měl řídit požadavky konkrétních aplikačních scénářů a měl by být pečlivě vyhodnocen pomocí následujících klíčových metrik.

1. Kolísání celkové tloušťky:

Rozdíl mezi maximální a minimální tloušťkou naměřenou na povrchu plátku je známý jako TTV.  Je to důležitá metrika pro měření rovnoměrnosti tloušťky a vyšší výkon je indikován menšími hodnotami.

2. Luk a warp:

Indikátor přídě se zaměřuje na vertikální posun středové oblasti plátku, který pouze odráží místní stav ohybu. Je vhodný pro hodnocení scénářů, které jsou citlivé na místní rovinnost. Indikátor deformace je užitečný pro posouzení celkové rovinnosti a zkreslení, protože zohledňuje odchylku celého povrchu plátku a poskytuje informace o celkové rovinnosti celého plátku.

3. Částice:

Kontaminace částicemi na povrchu waferu může ovlivnit výrobu a výkon zařízení, takže je nutné minimalizovat tvorbu částic během výrobního procesu a používat speciální čisticí procesy ke snížení a odstranění kontaminace povrchovými částicemi.

4. Drsnost:

Drsnost se týká indikátoru, který měří rovinnost povrchu plátku v mikroskopickém měřítku, které se liší od makroskopické rovinnosti. Čím nižší je drsnost povrchu, tím je povrch hladší. Problémy jako nerovnoměrné nanášení tenkého filmu, rozmazané okraje fotolitografických vzorů a špatný elektrický výkon mohou být důsledkem nadměrné drsnosti.

5. vady:

Defekty plátků se týkají neúplných nebo nepravidelných mřížkových struktur způsobených mechanickým zpracováním, které zase tvoří vrstvy poškození krystalů obsahující mikrotrubky, dislokace, škrábance. Poškodí mechanické a elektrické vlastnosti waferu a nakonec může vést k selhání čipu.

6. Typ vodivosti/dopant:

Dva typy destiček jsou typu n a typu p, v závislosti na dopingových složkách. Destičky typu n jsou typicky dopovány prvky skupiny V, aby se dosáhlo vodivosti. Fosfor (P), arsen (As) a antimon (Sb) jsou běžné dopingové prvky. Plátky typu P jsou primárně dopovány prvky skupiny III, typicky bórem (B). Nedopovaný křemík se nazývá vnitřní křemík. Jeho vnitřní atomy jsou spolu spojeny kovalentními vazbami, aby vytvořily pevnou strukturu, což z něj činí elektricky stabilní izolátor. V reálné výrobě však neexistují žádné vlastní křemíkové destičky, které by byly zcela bez nečistot.

7. Odpor:

Řízení odporu waferu je zásadní, protože přímo ovlivňuje výkon polovodičových součástek. Za účelem úpravy měrného odporu waferů je výrobci obvykle dopují. Vyšší koncentrace dopantu vedou k nižšímu odporu, zatímco nižší koncentrace dopantu vedou k vyššímu odporu.

Na závěr se doporučuje, abyste si před výběrem waferů ujasnili následné podmínky procesu a omezení zařízení a poté provedli výběr na základě výše uvedených ukazatelů, abyste zajistili dvojí cíl zkrácení cyklu vývoje polovodičového zařízení a optimalizaci výrobních nákladů.