A quali indicatori si dovrebbe prestare attenzione quando si selezionano i wafer adatti?

La selezione dei wafer ha un impatto significativo sullo sviluppo e sulla produzione di dispositivi a semiconduttore.Waferla selezione dovrebbe essere guidata dai requisiti di scenari applicativi specifici e dovrebbe essere valutata attentamente utilizzando i seguenti parametri cruciali.

1.Variazione dello spessore totale:

La differenza tra lo spessore massimo e quello minimo misurati sulla superficie del wafer è nota come TTV.  È una metrica importante per misurare l'uniformità dello spessore e prestazioni più elevate sono indicate da valori più piccoli.

2. Arco e ordito:

L'indicatore di prua si concentra sull'offset verticale dell'area centrale del wafer, che riflette solo lo stato di piegatura locale. È adatto per valutare scenari sensibili alla planarità locale. L'indicatore di deformazione è utile per valutare la planarità e la distorsione complessive perché considera la deviazione dell'intera superficie del wafer e fornisce informazioni sulla planarità complessiva dell'intero wafer.

3.Particella:

La contaminazione da particelle sulla superficie del wafer può influire sulla produzione e sulle prestazioni del dispositivo, pertanto è necessario ridurre al minimo la generazione di particelle durante il processo di produzione e utilizzare processi di pulizia speciali per ridurre e rimuovere la contaminazione da particelle superficiali.

4. Rugosità:

La rugosità si riferisce a un indicatore che misura la planarità della superficie di un wafer su scala microscopica, che è diversa dalla planarità macroscopica. Minore è la rugosità della superficie, più liscia sarà la superficie. Problemi come la deposizione irregolare di pellicola sottile, bordi sfocati del motivo fotolitografico e scarse prestazioni elettriche possono derivare da un'eccessiva ruvidità.

5.difetti:

I difetti dei wafer si riferiscono a strutture reticolari incomplete o irregolari causate dalla lavorazione meccanica, che a loro volta formano strati di cristalli danneggiati contenenti microtubi, dislocazioni, graffi. Ciò danneggerebbe le proprietà meccaniche ed elettriche del wafer e alla fine potrebbe causare il guasto del chip.

6. Tipo di conduttività/drogante:

I due tipi di wafer sono di tipo n e di tipo p, a seconda dei componenti droganti. I wafer di tipo n sono generalmente drogati con elementi del Gruppo V per ottenere conduttività. Fosforo (P), arsenico (As) e antimonio (Sb) sono elementi dopanti comuni. I wafer di tipo P sono principalmente drogati con elementi del Gruppo III, tipicamente boro (B). Il silicio non drogato è chiamato silicio intrinseco. I suoi atomi interni sono legati insieme da legami covalenti per formare una struttura solida, rendendolo un isolante elettricamente stabile. Tuttavia, nella produzione reale non esistono wafer di silicio intrinseci completamente privi di impurità.

7. Resistività:

Il controllo della resistività del wafer è essenziale perché influisce direttamente sulle prestazioni dei dispositivi a semiconduttore. Per modificare la resistività dei wafer, i produttori solitamente li drogano. Le concentrazioni di drogante più elevate determinano una resistività inferiore, mentre concentrazioni di drogante più basse determinano una resistività più elevata.

In conclusione, si consiglia di chiarire le successive condizioni di processo e i limiti delle apparecchiature prima di selezionare i wafer, quindi effettuare la selezione in base agli indicatori di cui sopra per garantire il duplice obiettivo di abbreviare il ciclo di sviluppo del dispositivo semiconduttore e di ottimizzare i costi di produzione.