I går spurgte en studerende i Knowledge Planet, hvad siliciumwaferoverfladeparametrene Bow, Warp, TTV osv. er, og hvordan man skelner dem. Jeg synes, dette spørgsmål er ret repræsentativt, så jeg skrev en særlig artikel for at forklare det.
Waferoverfladeparametre Bow, Warp og TTV er meget vigtige faktorer, der skal tages i betragtning ved chipfremstilling. Disse tre parametre afspejler tilsammen fladheden og tykkelsesensartetheden af siliciumwaferen og har en direkte indvirkning på mange vigtige trin i chipfremstillingsprocessen.
Hvad er TTV, Bow, Warp?
TTV (Total Thickness Variation)
TTV er forskellen mellem den maksimale og minimale tykkelse af en siliciumwafer. Denne parameter er en vigtig indikator, der bruges til at måle ensartetheden af siliciumwafertykkelsen. Ved halvlederfremstilling skal tykkelsen af en siliciumwafer være meget ensartet over hele overfladen. Det måles normalt fem steder på siliciumwaferen, og den maksimale forskel beregnes. I sidste ende er denne værdi grundlaget for at bedømme kvaliteten af siliciumwaferen. I praktiske applikationer er TTV for en 4-tommer siliciumwafer generelt mindre end 2um, og for en 6-tommer siliciumwafer er generelt mindre end 3um.
Sløjfe
Bow refererer til krumningen af en siliciumwafer i halvlederfremstilling. Ordet kan komme fra beskrivelsen af formen på en genstand, når den er bøjet, ligesom den buede form af en bue. Værdien af Bow er defineret ved at måle den maksimale afvigelse mellem midten og kanten af siliciumwaferen. Denne værdi udtrykkes normalt i mikron (µm). SEMI-standarden for 4-tommer siliciumwafers er Bow<40um.
Warp
Warp er en global karakteristik af silicium wafers, der angiver den maksimale afvigelse af silicium wafer overfladen fra planet. Den måler afstanden mellem siliciumwaferens højeste og laveste punkt på siliciumwaferen. SEMI-standarden for 4-tommer siliciumwafers er Warp < 40um.
Hvad er forskellene mellem TTV, Bow og Warp?
TTV fokuserer på ændringen i tykkelsen og er ligeglad med buen eller snoet af waferen.
Bue fokuserer på den overordnede bue, hovedsageligt i betragtning af buen mellem midtpunktet og kanten.
Warp er mere omfattende, inklusive buen og snoet af hele waferoverfladen.
Selvom disse tre parametre alle er relateret til siliciumwaferens form og geometriske karakteristika, måler og beskriver de forskellige aspekter og har forskellige effekter på halvlederprocesser og waferhåndtering.
Indvirkning af TTV, Bow og Warp på halvlederprocessen
For det første, jo mindre de tre parametre er, jo bedre. Jo større TTV, Bow og Warp er, jo større er den negative indvirkning på halvlederprocessen. Derfor, hvis værdierne af de tre overstiger standarden, vil siliciumwaferen blive skrottet.
Indvirkning på fotolitografiprocessen:
Fokusdybdeproblem: Under fotolitografiprocessen kan det forårsage ændringer i fokusdybden, hvilket påvirker mønstrets klarhed.
Justeringsproblem: Det kan få waferen til at flytte sig under justeringsprocessen, hvilket yderligere påvirker justeringens nøjagtighed mellem lagene.
Indvirkning på kemisk mekanisk polering:
Ujævn polering: Det kan forårsage ujævn polering under CMP-processen, hvilket resulterer i overfladeruhed og resterende spænding.
Indvirkning på tyndfilmaflejring:
Ujævn aflejring: Konkave og konvekse wafere kan forårsage ujævn tykkelse af aflejrede film under afsætning.
Indvirkning på waferladning:
Indlæsningsproblemer: Konkave og konvekse wafere kan forårsage waferskader under automatisk påfyldning
