Včera se student v Planetě znalostí zeptal, jaké jsou parametry povrchu křemíkového plátku Bow, Warp, TTV atd. a jak je rozlišit. Myslím, že tato otázka je docela reprezentativní, proto jsem napsal speciální článek, abych ji vysvětlil.
Parametry povrchu plátků Bow, Warp a TTV jsou velmi důležité faktory, které je třeba vzít v úvahu při výrobě čipů. Tyto tři parametry společně odrážejí rovinnost a rovnoměrnost tloušťky křemíkového plátku a mají přímý dopad na mnoho klíčových kroků v procesu výroby čipu.
Co jsou TTV, Bow, Warp?
TTV (kolísání celkové tloušťky)
TTV je rozdíl mezi maximální a minimální tloušťkou křemíkového plátku. Tento parametr je důležitým indikátorem používaným k měření stejnoměrnosti tloušťky křemíkového plátku. Při výrobě polovodičů musí být tloušťka křemíkového plátku velmi jednotná po celém povrchu. Obvykle se měří na pěti místech na křemíkové destičce a vypočítá se maximální rozdíl. Tato hodnota je nakonec základem pro posouzení kvality křemíkového plátku. V praktických aplikacích je TTV 4-palcového křemíkového plátku obecně menší než 2 um a TTV 6-palcového křemíkového plátku je obecně menší než 3 um.
Luk
Bow označuje zakřivení křemíkového plátku při výrobě polovodičů. Slovo může pocházet z popisu tvaru předmětu, když je ohnutý, stejně jako zakřivený tvar luku. Hodnota Bow je definována měřením maximální odchylky mezi středem a okrajem křemíkového plátku. Tato hodnota se obvykle vyjadřuje v mikronech (µm). SEMI standard pro 4-palcové křemíkové destičky je Bow<40um.
Warp
Warp je globální charakteristika křemíkových plátků, udávající maximální odchylku povrchu křemíkového plátku od roviny. Měří vzdálenost mezi nejvyšším a nejnižším bodem křemíkového plátku. SEMI standard pro 4-palcové křemíkové destičky je Warp < 40 um.
Jaké jsou rozdíly mezi TTV, Bow a Warp?
TTV se zaměřuje na změnu tloušťky a nestará se o prohnutí nebo zkroucení oplatky.
Luk se zaměřuje na celkový luk, zejména s ohledem na luk mezi středovým bodem a okrajem.
Warp je komplexnější, včetně úklonu a kroucení celého povrchu waferu.
Přestože všechny tyto tři parametry souvisejí s tvarem a geometrickými charakteristikami křemíkového plátku, měří a popisují různé aspekty a mají různé účinky na polovodičové procesy a manipulaci s plátkem.
Vliv TTV, Bow a Warp na polovodičový proces
Za prvé, čím menší tři parametry, tím lépe. Čím větší TTV, Bow a Warp, tím větší negativní dopad na polovodičový proces. Pokud tedy hodnoty tří překročí standard, bude křemíkový plátek vyřazen.
Vliv na proces fotolitografie:
Problém s hloubkou ostrosti: Během procesu fotolitografie může dojít ke změnám v hloubce ostrosti, což ovlivňuje jasnost vzoru.
Problém se zarovnáním: Může způsobit posunutí plátku během procesu zarovnání, což dále ovlivňuje přesnost zarovnání mezi vrstvami.
Vliv na chemicko-mechanické leštění:
Nerovnoměrné leštění: Může způsobit nerovnoměrné leštění během procesu CMP, což má za následek drsnost povrchu a zbytkové napětí.
Vliv na depozici tenkého filmu:
Nerovnoměrné nanášení: Konkávní a konvexní plátky mohou způsobit nerovnoměrnou tloušťku nanesených filmů během nanášení.
Dopad na nakládání waferů:
Problémy s nakládáním: Konkávní a konvexní plátky mohou způsobit poškození plátků během automatického nakládání