Gisteren vroeg een student in Knowledge Planet wat de oppervlakteparameters van siliciumwafels Bow, Warp, TTV, etc. zijn en hoe je ze kunt onderscheiden. Ik denk dat deze vraag behoorlijk representatief is, dus heb ik een speciaal artikel geschreven om dit uit te leggen.
Waferoppervlakparameters Bow, Warp en TTV zijn zeer belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de productie van chips. Deze drie parameters weerspiegelen samen de vlakheid en dikte-uniformiteit van de siliciumwafel en hebben een directe impact op veel belangrijke stappen in het chipproductieproces.
Wat zijn TTV, Bow, Warp?
TTV (totale diktevariatie)
TTV is het verschil tussen de maximale en minimale dikte van een siliciumwafel. Deze parameter is een belangrijke indicator die wordt gebruikt om de uniformiteit van de dikte van de siliciumwafel te meten. Bij de productie van halfgeleiders moet de dikte van een siliciumwafel over het gehele oppervlak zeer uniform zijn. Meestal wordt het op vijf locaties op de siliciumwafel gemeten en wordt het maximale verschil berekend. Uiteindelijk is deze waarde de basis voor het beoordelen van de kwaliteit van de siliciumwafel. In praktische toepassingen is de TTV van een siliciumwafel van 4-inch doorgaans minder dan 2 µm, en die van een siliciumwafel van 6- inch doorgaans minder dan 3 µm.
Boog
Bow verwijst naar de kromming van een siliciumwafel bij de productie van halfgeleiders. Het woord kan afkomstig zijn van de beschrijving van de vorm van een voorwerp wanneer het gebogen is, net als de gebogen vorm van een boog. De waarde van Bow wordt gedefinieerd door het meten van de maximale afwijking tussen het midden en de rand van de siliciumwafel. Deze waarde wordt meestal uitgedrukt in microns (μm). De SEMI-standaard voor siliciumwafels van 4-inch is Bow<40um.
Verdraaien
Warp is een globaal kenmerk van siliciumwafels en geeft de maximale afwijking van het siliciumwafeloppervlak ten opzichte van het vlak aan. Het meet de afstand tussen het hoogste en laagste punt van de siliciumwafel. De SEMI-standaard voor siliciumwafels van 4-inch is Warp < 40um.
Wat zijn de verschillen tussen TTV, Bow en Warp?
TTV richt zich op de verandering in dikte en bekommert zich niet om de buiging of draaiing van de wafer.
Bow richt zich op de algehele boog, waarbij vooral gekeken wordt naar de boog tussen het middelpunt en de rand.
Warp is uitgebreider, inclusief de buiging en draaiing van het gehele wafeloppervlak.
Hoewel deze drie parameters allemaal verband houden met de vorm en geometrische kenmerken van de siliciumwafel, meten en beschrijven ze verschillende aspecten en hebben ze verschillende effecten op halfgeleiderprocessen en het hanteren van wafers.
Impact van TTV, Bow en Warp op het halfgeleiderproces
Allereerst: hoe kleiner de drie parameters, hoe beter. Hoe groter de TTV, Bow en Warp, hoe groter de negatieve impact op het halfgeleiderproces. Als de waarden van de drie de norm overschrijden, wordt de siliciumwafel daarom gesloopt.
Impact op het fotolithografieproces:
Probleem met scherptediepte: Tijdens het fotolithografieproces kunnen er veranderingen in de scherptediepte optreden, waardoor de helderheid van het patroon wordt beïnvloed.
Uitlijningsprobleem: Het kan ervoor zorgen dat de wafer tijdens het uitlijningsproces verschuift, waardoor de uitlijningsnauwkeurigheid tussen de lagen verder wordt beïnvloed.
Impact op chemisch-mechanisch polijsten:
Ongelijkmatig polijsten: Het kan tijdens het CMP-proces ongelijkmatig polijsten veroorzaken, wat resulteert in oppervlakteruwheid en restspanning.
Impact op dunnefilmafzetting:
Ongelijkmatige afzetting: Concave en convexe wafers kunnen tijdens de afzetting een ongelijkmatige dikte van de afgezette films veroorzaken.
Impact op het laden van wafers:
Laadproblemen: Concave en convexe wafers kunnen tijdens het automatisch laden waferschade veroorzaken
