Auf welche Indikatoren sollte bei der Auswahl geeigneter Wafer geachtet werden?

Die Waferauswahl hat einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung und Herstellung von Halbleiterbauelementen.WaferDie Auswahl sollte sich an den Anforderungen spezifischer Anwendungsszenarien orientieren und anhand der folgenden entscheidenden Kennzahlen sorgfältig bewertet werden.

1.Gesamtdickenvariation:

Der Unterschied zwischen der über die Waferoberfläche gemessenen maximalen und minimalen Dicke wird als TTV bezeichnet.  Es handelt sich um eine wichtige Messgröße zur Messung der Dickengleichmäßigkeit. Eine höhere Leistung wird durch kleinere Werte angezeigt.

2. Bogen und Kette:

Der Biegeindikator konzentriert sich auf den vertikalen Versatz des Wafer-Mittelbereichs, der nur den lokalen Biegezustand widerspiegelt. Es eignet sich zur Bewertung von Szenarien, die empfindlich auf lokale Ebenheit reagieren. Der Warp-Indikator eignet sich zur Beurteilung der Gesamtebenheit und Verzerrung, da er die Abweichung der gesamten Waferoberfläche berücksichtigt und Informationen über die Gesamtebenheit des gesamten Wafers liefert.

3. Partikel:

Partikelverunreinigungen auf der Waferoberfläche können die Herstellung und Leistung von Geräten beeinträchtigen. Daher ist es notwendig, die Partikelerzeugung während des Produktionsprozesses zu minimieren und spezielle Reinigungsverfahren einzusetzen, um Oberflächenverunreinigungen durch Partikel zu reduzieren und zu entfernen.

4. Rauheit:

Rauheit bezieht sich auf einen Indikator, der die Ebenheit einer Waferoberfläche im mikroskopischen Maßstab misst, der sich von der makroskopischen Ebenheit unterscheidet. Je geringer die Oberflächenrauheit ist, desto glatter ist die Oberfläche. Probleme wie eine ungleichmäßige Dünnschichtabscheidung, unscharfe fotolithografische Musterkanten und eine schlechte elektrische Leistung können durch übermäßige Rauheit verursacht werden.

5. Mängel:

Waferdefekte beziehen sich auf unvollständige oder unregelmäßige Gitterstrukturen, die durch mechanische Bearbeitung entstehen und wiederum Kristallschädigungsschichten mit Mikroröhren, Versetzungen und Kratzern bilden. Dadurch werden die mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Wafers beschädigt und es kann schließlich zum Ausfall des Chips kommen.

6.Leitfähigkeitstyp/Dotierstoff:

Die beiden Arten von Wafern sind n-Typ und p-Typ, abhängig von den Dotierungskomponenten. N-Typ-Wafer werden typischerweise mit Elementen der Gruppe V dotiert, um Leitfähigkeit zu erreichen. Phosphor (P), Arsen (As) und Antimon (Sb) sind häufige Dotierungselemente. Wafer vom P-Typ sind hauptsächlich mit Elementen der Gruppe III dotiert, typischerweise Bor (B). Undotiertes Silizium wird als intrinsisches Silizium bezeichnet. Seine inneren Atome sind durch kovalente Bindungen zu einer festen Struktur verbunden, was es zu einem elektrisch stabilen Isolator macht. Allerdings gibt es in der realen Produktion keine intrinsischen Siliziumwafer, die völlig frei von Verunreinigungen sind.

7. Widerstand:

Die Steuerung des Wafer-Widerstands ist von wesentlicher Bedeutung, da sie sich direkt auf die Leistung von Halbleiterbauelementen auswirkt. Um den spezifischen Widerstand von Wafern zu verändern, dotieren Hersteller diese üblicherweise. Die höheren Dotierstoffkonzentrationen führen zu einem geringeren spezifischen Widerstand, während niedrigere Dotierstoffkonzentrationen zu einem höheren spezifischen Widerstand führen.

Abschließend wird empfohlen, vor der Auswahl der Wafer die nachfolgenden Prozessbedingungen und Gerätebeschränkungen zu klären und dann Ihre Auswahl auf der Grundlage der oben genannten Indikatoren zu treffen, um das doppelte Ziel einer Verkürzung des Entwicklungszyklus von Halbleiterbauelementen und einer Optimierung der Herstellungskosten sicherzustellen.