Читање „Здравственог извештаја“ силицијумске плочице: Како разумети кључне параметре

За многе купце и процесне инжењере, лист спецификације плочице је документ који се „прочита једном приликом потписивања уговора и никада се више не отвара“. Ипак, силицијумске плочице су веома добрестандардизовано по параметримаиндустрија: међународни стандарди као што је СЕМИ М1 дефинишу димензије, равност и електричне параметре на универзалном језику. Спецификације добављача А и добављача Б изгледају скоро идентично -разлике се крију у бројевима и у доследност.

Једна реченица приказује одакле долазе параметри плочице:раст кристала дефинише "конституцију"; обликовање дефинише "физику"; ЦОА вам једноставно чита резултате.

 

 

Следећи одељци покривају три главне породице: геометрију, кисеоник и отпорност.

 

2.1 Дебљина

Дебљина плочице расте са пречником. Типичне главне вредности:

Пречник	Типична дебљина (пример)
6 инча (150 мм)	675 ± 20 µm
8 инча (200 мм)	725 ± 20 µm
12 инча (300 мм)	775 ± 20 µm

Дебљина дефинише процесни прозор за стањивање на задњој страни (вафере са напредним чворовима су истањене на десетине микрона), расипање топлоте чипа и механичку чврстоћу. Што је већа толеранција, то је већа маргина за проређивање и испитивање сондом.

 

2.2 ТТВ: Дебљина Доследност

ТТВ (Укупно Дебљина Варијација) је разлика између максималне и минималне дебљине мерене на једној плочици - мера колико је обланда равномерно дебела. То је основни параметар за вакуумско стезање, фокус литографије и лепљење: ако је једна страна облатне дебља од друге, површина се деформише када се учврсти.

 

2.3 ТИР и равност локације: литографија је скривена Праг

ТИР (укупно приказано очитање)мери укупно одступање предње површине у односу на референтну раван. Међутим, оно што заправо омета напредне процесе јесајту спљоштеност (СФКР/ЛТВ) - литографски скенери фокусирају поље по поље,

па чак и ако је плоча глобално равна, благи локални нагиб ће и даље дефокусирати експозицију. Што је чвор напреднији, то је мања дубина фокуса (ДОФ) и строжи захтеви за равномерност локације: на водећим чворовима СФКР је ушао у0.1–

Опсег од 0,2 µм.

 

2.4 Прамац и основа: деформација средње површине

Бов описује одступање средишње тачке средње површине плочице од референтне равни;Варп описује максимално одступање те средње површине. И једно и друго одражава преостали стрес који је настао резањем и топлотном обрадом. Облатне са прекомерном деформацијом имају тенденцију да се заглаве при роботском руковању, пуцају током стањивања и трпе директне ударце на принос везивања.

 

Типични распони наa поглед(примери вредности; увек погледајте спецификацију продавца):

Параметар	Типично Домет	Главни процес Утицај
Дебљина	Види горњу табелу	Стањи прозор, расипање топлоте, механичка чврстоћа
ТТВ	Основни разред Мањи или једнак 1–2 µм	Паљење, лито фокус, везивање
ТИР / СФКР	Ниво локације 0,1–0,2 µм (напредни чворови)	Дубина фокуса, тачност преклапања
Бов / Варп	Обично мање од или једнако 20–30 µм; строжије за основну оцену	Руковање, стањивање, лепљење

 

3.1 Где долази кисеоник Од

Код раста Чохралског (ЦЗ), растопљени силицијум је у директном контакту са кварцним лонцем (СиО₂), тако да се кисеоник неизбежно раствара у растоп и улази у кристал.ЦЗоблатне стога увек садрже кисеоник, са типичним интерстицијским концентрацијама кисеоника од10–16 ппма(нова АСТМ скала). Једини пут до силицијума "скоро без кисеоника" је метода флоат-зоне (ФЗ) - по цену ограничења пречника и веће трошкове.

 

3.2 Кисеоник је двострука оштрица Сворд

Тхе наопако: У одговарајућим концентрацијама, кисеоник формира преципитате кисеоника током накнадног топлотног третмана који добијају металну контаминацију из масе - ово јеунутрашње добијање (ИГ), заправо "уграђени усисивач" за активни регион уређаја. Кисеоник такође механички ојачава плочицу и спречава клизање током обраде на високим температурама.

Лоша страна:Формира се кисеоник на око 450 степенитермални донатори, ометајући мерења отпорности и стабилност параметара уређаја; прекомерни или превелики преципитати кисеоника стварају дислокације и грешке у слагању које, у тешким случајевима, пробијају се у регион уређаја. За велике кристале од 12 инча, топлотно поље је теже контролисати, ирадијална униформност кисеоникаје један од кључних изазова раста кристала.

 

4.1 Шта и колико је Допед

• П-типоблатне су допиране бором (Б);Н-типса фосфором (П), антимоном или арсеном.
• Лагано допирано:типично 1–100 Ω·цм - главни супстрат за логичке, меморијске и аналогне чипове.
• Јако допингован:типично 0,001–0,02 Ω·цм - користи се као подлога за уређаје за напајање или закопани слојеви.
• Висок отпор:Већи или једнак 1 кΩ·цм, постигнут са ФЗ или МЦЗ - служећи РФ-СОИ, сензорима слике и апликацијама за модуле напајања.

 

4.2 Како се мери и шта треба Гледај

Отпорност се мери методом сонде са четири тачке (СЕМИ МФ84) или бесконтактним методама. Изнад апсолутне вредности,радијални градијент отпора(обично је потребно Мање од или једнако 5%) је једнако критично – ако отпорност подлоге није уједначена, напон пробоја и напон прага ће варирати „од плочице до плочице“ у готовим уређајима.