Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Halbleitertechnologie steigen die Anforderungen an die Oberflächenqualität von Wafersubstraten und Epitaxieschichten sowohl in der Halbleiterindustrie als auch in der Photovoltaikindustrie erheblich. Welche Qualitätsanforderungen gelten also für Wafer?SaphirscheibeWelche Indikatoren können beispielsweise zur Beurteilung der Oberflächenqualität von Wafern herangezogen werden?
Welche Indikatoren werden zur Bewertung der Wafer herangezogen?
Die drei Indikatoren
Bei Saphirwafern sind die Bewertungskriterien die Gesamtdickenabweichung (TTV), die Biegung (Bow) und die Verformung (Warp). Diese drei Parameter geben gemeinsam Aufschluss über die Ebenheit und Dickenhomogenität des Siliziumwafers und ermöglichen die Messung des Welligkeitsgrades. Die Welligkeit kann zusammen mit der Ebenheit zur Beurteilung der Waferoberflächenqualität herangezogen werden.
Was ist TTV, BOW, Warp?
TTV (Gesamtdickenvariation)
TTV bezeichnet die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Dicke eines Wafers. Dieser Parameter ist ein wichtiger Indikator für die Gleichmäßigkeit der Waferdicke. In der Halbleiterfertigung muss die Waferdicke über die gesamte Oberfläche sehr gleichmäßig sein. Üblicherweise werden Messungen an fünf Stellen auf dem Wafer durchgeführt und die Differenz berechnet. Dieser Wert ist letztendlich eine wichtige Grundlage für die Beurteilung der Waferqualität.
Bogen
In der Halbleiterfertigung bezeichnet „Bow“ die Biegung eines Wafers, wodurch der Abstand zwischen dem Mittelpunkt eines nicht eingespannten Wafers und der Referenzebene vergrößert wird. Der Begriff leitet sich wahrscheinlich von der Beschreibung der Form eines gebogenen Objekts ab, ähnlich der Krümmung eines Bogens. Der Bow-Wert wird durch Messung der Abweichung zwischen der Mitte und dem Rand des Siliziumwafers bestimmt und üblicherweise in Mikrometern (µm) angegeben.
Kette
Die Verformung (Warp) ist eine globale Eigenschaft von Wafern, die die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Abstand zwischen der Mitte eines frei ungespannten Wafers und der Referenzebene misst. Sie repräsentiert den Abstand von der Oberfläche des Siliziumwafers zur Ebene.
Was ist der Unterschied zwischen TTV, Bow und Warp?
TTV konzentriert sich auf Dickenänderungen und befasst sich nicht mit der Biegung oder Verformung des Wafers.
Bei Bow liegt der Fokus auf der Gesamtbiegung, wobei vor allem die Biegung des Mittelpunkts und der Kante berücksichtigt wird.
Der Begriff „Warp“ ist umfassender und beinhaltet das Biegen und Verdrehen der gesamten Waferoberfläche.
Obwohl diese drei Parameter mit der Form und den geometrischen Eigenschaften des Siliziumwafers zusammenhängen, werden sie unterschiedlich gemessen und beschrieben, und auch ihre Auswirkungen auf den Halbleiterprozess und die Waferbearbeitung sind unterschiedlich.
Je kleiner die drei Parameter, desto besser; je größer ein Parameter ist, desto stärker wirkt er sich negativ auf den Halbleiterprozess aus. Daher müssen wir als Halbleiterfachleute die Bedeutung der Waferprofilparameter für den gesamten Prozess erkennen und bei der Durchführung von Halbleiterprozessen auf die Details achten.
(Zensierung)
Veröffentlichungsdatum: 24. Juni 2024