Untuk memproduksi perangkat yang diinginkan dari wafer silikon, langkah pertama adalah memilih wafer yang tepat. Tetapi, apa saja spesifikasi utama yang perlu diperhatikan?
Ketebalan Wafer (THK):
Ketebalan wafer silikon adalah parameter penting. Selama fabrikasi wafer, kontrol yang tepat terhadap ketebalan sangat penting, karena baik akurasi maupun keseragaman ketebalan wafer secara langsung memengaruhi kinerja perangkat dan stabilitas proses manufaktur.
Variasi Ketebalan Total (TTV):
TTV mengacu pada perbedaan maksimum ketebalan antara titik tertebal dan tertipis di seluruh permukaan wafer. Ini adalah parameter penting yang digunakan untuk menilai keseragaman ketebalan wafer. Mempertahankan TTV yang rendah memastikan distribusi ketebalan yang konsisten selama pemrosesan, yang membantu mencegah masalah dalam langkah-langkah manufaktur selanjutnya dan memastikan kinerja perangkat yang optimal.
Pembacaan Indikator Total (TIR):
TIR mewakili kerataan permukaan wafer. Ini didefinisikan sebagai jarak vertikal antara titik tertinggi dan terendah pada permukaan wafer. TIR digunakan untuk mengevaluasi apakah wafer memiliki deformasi atau lengkungan selama proses manufaktur, memastikan bahwa kerataan wafer memenuhi spesifikasi proses yang diperlukan.
Lengkung (Bow):
Bow mengacu pada perpindahan vertikal titik tengah wafer relatif terhadap bidang tepinya, terutama digunakan untuk mengevaluasi pembengkokan lokal wafer. Diukur dengan menempatkan wafer pada permukaan referensi yang rata dan menentukan jarak vertikal antara pusat wafer dan bidang referensi. Nilai Bow biasanya hanya berfokus pada area tengah wafer dan menunjukkan apakah wafer menunjukkan bentuk keseluruhan yang cembung (berbentuk kubah) atau cekung (berbentuk mangkuk).
Lengkung (Warp):
Warp menggambarkan penyimpangan bentuk keseluruhan wafer dari bidang referensi idealnya. Secara khusus, Warp didefinisikan sebagai penyimpangan maksimum antara titik mana pun pada permukaan wafer dan bidang referensi yang paling cocok (biasanya dihitung menggunakan metode kuadrat terkecil). Ditentukan dengan memindai seluruh permukaan wafer, mengukur tinggi semua titik, dan menghitung penyimpangan maksimum dari bidang yang paling cocok. Warp memberikan indikator keseluruhan kerataan wafer, menangkap baik pembengkokan maupun puntiran di seluruh wafer.
Perbedaan Antara Bow dan Warp:
Perbedaan utama antara Bow dan Warp terletak pada area yang mereka evaluasi dan jenis deformasi yang mereka gambarkan. Bow hanya mempertimbangkan perpindahan vertikal di pusat wafer, memberikan informasi tentang pembengkokan lokal di sekitar area tengah—ideal untuk menilai kelengkungan lokal. Sebaliknya, Warp mengukur penyimpangan di seluruh permukaan wafer relatif terhadap bidang yang paling cocok, menawarkan pandangan komprehensif tentang kerataan dan puntiran secara keseluruhan—menjadikannya lebih cocok untuk mengevaluasi bentuk dan distorsi global wafer.
Jenis Konduktivitas / Dopan:
Parameter ini mengidentifikasi jenis konduktivitas wafer—yaitu, apakah elektron atau lubang adalah pembawa muatan utama. Dalam wafer tipe-N, elektron adalah pembawa mayoritas, biasanya dicapai dengan mendoping dengan elemen pentavalen seperti fosfor (P), arsenik (As), atau antimon (Sb). Dalam wafer tipe-P, lubang adalah pembawa mayoritas, dibuat dengan mendoping dengan elemen trivalen seperti boron (B), aluminium (Al), atau galium (Ga). Pilihan dopan dan jenis konduktivitas secara langsung memengaruhi perilaku listrik perangkat akhir.
Resistivitas (RES):
Resistivitas, sering disingkat sebagai RES, mengacu pada resistivitas listrik dari wafer silikon. Mengontrol resistivitas selama fabrikasi wafer sangat penting, karena secara langsung memengaruhi kinerja perangkat yang dihasilkan. Produsen biasanya menyesuaikan resistivitas wafer dengan memperkenalkan dopan tertentu selama pemrosesan. Nilai resistivitas target yang umum disediakan dalam tabel spesifikasi untuk referensi.
Jumlah Partikel Permukaan (Partikel):
Partikel mengacu pada kontaminasi permukaan wafer silikon oleh partikel kecil. Partikel ini dapat berasal dari sisa bahan, gas proses, debu, atau sumber lingkungan selama manufaktur. Kontaminasi partikel permukaan dapat berdampak negatif pada fabrikasi dan kinerja perangkat, jadi kontrol ketat dan pembersihan permukaan wafer sangat penting selama produksi. Produsen biasanya menggunakan proses pembersihan khusus untuk mengurangi dan menghilangkan partikel permukaan untuk mempertahankan kualitas wafer yang tinggi.
Bagaimana Cara Memilih Wafer Silikon yang Tepat?
Pemilihan wafer silikon yang tepat dapat dipandu oleh standar inspeksi dan parameter umum yang ditunjukkan dalam tabel di bawah ini untuk wafer 6 inci. Pertimbangan utama meliputi:
Variasi Ketebalan: Variasi ketebalan sering menyebabkan penyimpangan dalam proses etsa dan korosi, yang memerlukan kompensasi selama manufaktur.
Variasi Diameter: Penyimpangan diameter dapat menyebabkan ketidaksejajaran litografi, tetapi dampaknya umumnya dianggap kecil.
Jenis Konduktivitas dan Dopan: Ini memiliki efek signifikan pada kinerja perangkat. Memilih jenis doping yang benar sangat penting.
Resistivitas: Keseragaman resistivitas di seluruh permukaan wafer harus dipertimbangkan dengan cermat, karena ketidakseragaman dapat sangat mengurangi hasil perangkat.
Orientasi Kristal: Ini sangat memengaruhi proses etsa basah. Jika etsa basah terlibat, penyimpangan orientasi harus diperhitungkan.
Bow dan Warp: Pembengkokan dan pelengkungan wafer sangat memengaruhi akurasi litografi, terutama saat berurusan dengan dimensi kritis (CD) kecil dalam pola.
Parameter | Standar yang Sesuai | Nilai Umum untuk Wafer 6 inci |
---|---|---|
Ketebalan | GB/T 6618 | 500 ± 15 µm |
Diameter | GB/T 14140 | 150 ± 0.2 mm |
Jenis Konduktivitas | GB/T 1550 | Tipe-N / Doping Fosfor (N/Phos.) |
Resistivitas | GB/T 1551 | 1–10 Ω·cm |
Orientasi Kristal | GB/T 1555 | <100> ± 1° |
Bow | GB/T 6619 | < 30 µm |
Warp | GB/T 6620 | < 30 µm |
Produk Terkait
Wafer Silikon Tipe N Dopan P 2 inci 4 inci 6 inci 8 inci Resistivitas 0-100 Ohm-cm Dipoles Satu Sisi
Untuk memproduksi perangkat yang diinginkan dari wafer silikon, langkah pertama adalah memilih wafer yang tepat. Tetapi, apa saja spesifikasi utama yang perlu diperhatikan?
Ketebalan Wafer (THK):
Ketebalan wafer silikon adalah parameter penting. Selama fabrikasi wafer, kontrol yang tepat terhadap ketebalan sangat penting, karena baik akurasi maupun keseragaman ketebalan wafer secara langsung memengaruhi kinerja perangkat dan stabilitas proses manufaktur.
Variasi Ketebalan Total (TTV):
TTV mengacu pada perbedaan maksimum ketebalan antara titik tertebal dan tertipis di seluruh permukaan wafer. Ini adalah parameter penting yang digunakan untuk menilai keseragaman ketebalan wafer. Mempertahankan TTV yang rendah memastikan distribusi ketebalan yang konsisten selama pemrosesan, yang membantu mencegah masalah dalam langkah-langkah manufaktur selanjutnya dan memastikan kinerja perangkat yang optimal.
Pembacaan Indikator Total (TIR):
TIR mewakili kerataan permukaan wafer. Ini didefinisikan sebagai jarak vertikal antara titik tertinggi dan terendah pada permukaan wafer. TIR digunakan untuk mengevaluasi apakah wafer memiliki deformasi atau lengkungan selama proses manufaktur, memastikan bahwa kerataan wafer memenuhi spesifikasi proses yang diperlukan.
Lengkung (Bow):
Bow mengacu pada perpindahan vertikal titik tengah wafer relatif terhadap bidang tepinya, terutama digunakan untuk mengevaluasi pembengkokan lokal wafer. Diukur dengan menempatkan wafer pada permukaan referensi yang rata dan menentukan jarak vertikal antara pusat wafer dan bidang referensi. Nilai Bow biasanya hanya berfokus pada area tengah wafer dan menunjukkan apakah wafer menunjukkan bentuk keseluruhan yang cembung (berbentuk kubah) atau cekung (berbentuk mangkuk).
Lengkung (Warp):
Warp menggambarkan penyimpangan bentuk keseluruhan wafer dari bidang referensi idealnya. Secara khusus, Warp didefinisikan sebagai penyimpangan maksimum antara titik mana pun pada permukaan wafer dan bidang referensi yang paling cocok (biasanya dihitung menggunakan metode kuadrat terkecil). Ditentukan dengan memindai seluruh permukaan wafer, mengukur tinggi semua titik, dan menghitung penyimpangan maksimum dari bidang yang paling cocok. Warp memberikan indikator keseluruhan kerataan wafer, menangkap baik pembengkokan maupun puntiran di seluruh wafer.
Perbedaan Antara Bow dan Warp:
Perbedaan utama antara Bow dan Warp terletak pada area yang mereka evaluasi dan jenis deformasi yang mereka gambarkan. Bow hanya mempertimbangkan perpindahan vertikal di pusat wafer, memberikan informasi tentang pembengkokan lokal di sekitar area tengah—ideal untuk menilai kelengkungan lokal. Sebaliknya, Warp mengukur penyimpangan di seluruh permukaan wafer relatif terhadap bidang yang paling cocok, menawarkan pandangan komprehensif tentang kerataan dan puntiran secara keseluruhan—menjadikannya lebih cocok untuk mengevaluasi bentuk dan distorsi global wafer.
Jenis Konduktivitas / Dopan:
Parameter ini mengidentifikasi jenis konduktivitas wafer—yaitu, apakah elektron atau lubang adalah pembawa muatan utama. Dalam wafer tipe-N, elektron adalah pembawa mayoritas, biasanya dicapai dengan mendoping dengan elemen pentavalen seperti fosfor (P), arsenik (As), atau antimon (Sb). Dalam wafer tipe-P, lubang adalah pembawa mayoritas, dibuat dengan mendoping dengan elemen trivalen seperti boron (B), aluminium (Al), atau galium (Ga). Pilihan dopan dan jenis konduktivitas secara langsung memengaruhi perilaku listrik perangkat akhir.
Resistivitas (RES):
Resistivitas, sering disingkat sebagai RES, mengacu pada resistivitas listrik dari wafer silikon. Mengontrol resistivitas selama fabrikasi wafer sangat penting, karena secara langsung memengaruhi kinerja perangkat yang dihasilkan. Produsen biasanya menyesuaikan resistivitas wafer dengan memperkenalkan dopan tertentu selama pemrosesan. Nilai resistivitas target yang umum disediakan dalam tabel spesifikasi untuk referensi.
Jumlah Partikel Permukaan (Partikel):
Partikel mengacu pada kontaminasi permukaan wafer silikon oleh partikel kecil. Partikel ini dapat berasal dari sisa bahan, gas proses, debu, atau sumber lingkungan selama manufaktur. Kontaminasi partikel permukaan dapat berdampak negatif pada fabrikasi dan kinerja perangkat, jadi kontrol ketat dan pembersihan permukaan wafer sangat penting selama produksi. Produsen biasanya menggunakan proses pembersihan khusus untuk mengurangi dan menghilangkan partikel permukaan untuk mempertahankan kualitas wafer yang tinggi.
Bagaimana Cara Memilih Wafer Silikon yang Tepat?
Pemilihan wafer silikon yang tepat dapat dipandu oleh standar inspeksi dan parameter umum yang ditunjukkan dalam tabel di bawah ini untuk wafer 6 inci. Pertimbangan utama meliputi:
Variasi Ketebalan: Variasi ketebalan sering menyebabkan penyimpangan dalam proses etsa dan korosi, yang memerlukan kompensasi selama manufaktur.
Variasi Diameter: Penyimpangan diameter dapat menyebabkan ketidaksejajaran litografi, tetapi dampaknya umumnya dianggap kecil.
Jenis Konduktivitas dan Dopan: Ini memiliki efek signifikan pada kinerja perangkat. Memilih jenis doping yang benar sangat penting.
Resistivitas: Keseragaman resistivitas di seluruh permukaan wafer harus dipertimbangkan dengan cermat, karena ketidakseragaman dapat sangat mengurangi hasil perangkat.
Orientasi Kristal: Ini sangat memengaruhi proses etsa basah. Jika etsa basah terlibat, penyimpangan orientasi harus diperhitungkan.
Bow dan Warp: Pembengkokan dan pelengkungan wafer sangat memengaruhi akurasi litografi, terutama saat berurusan dengan dimensi kritis (CD) kecil dalam pola.
Parameter | Standar yang Sesuai | Nilai Umum untuk Wafer 6 inci |
---|---|---|
Ketebalan | GB/T 6618 | 500 ± 15 µm |
Diameter | GB/T 14140 | 150 ± 0.2 mm |
Jenis Konduktivitas | GB/T 1550 | Tipe-N / Doping Fosfor (N/Phos.) |
Resistivitas | GB/T 1551 | 1–10 Ω·cm |
Orientasi Kristal | GB/T 1555 | <100> ± 1° |
Bow | GB/T 6619 | < 30 µm |
Warp | GB/T 6620 | < 30 µm |
Produk Terkait
Wafer Silikon Tipe N Dopan P 2 inci 4 inci 6 inci 8 inci Resistivitas 0-100 Ohm-cm Dipoles Satu Sisi