Hôm qua, một sinh viên trên Knowledge Planet đã hỏi các thông số bề mặt wafer silicon Bow, Warp, TTV, v.v. là gì và cách phân biệt chúng. Tôi nghĩ câu hỏi này khá tiêu biểu nên tôi đã viết một bài đặc biệt để giải thích.
Các thông số bề mặt wafer Bow, Warp và TTV là những yếu tố rất quan trọng phải được xem xét trong sản xuất chip. Ba thông số này cùng nhau phản ánh độ phẳng và độ đồng đều về độ dày của tấm wafer silicon và có tác động trực tiếp đến nhiều bước quan trọng trong quy trình sản xuất chip.
TTV, Bow, Warp là gì?
TTV(Tổng biến thiên độ dày)
TTV là sự khác biệt giữa độ dày tối đa và tối thiểu của tấm wafer silicon. Thông số này là một chỉ số quan trọng được sử dụng để đo tính đồng nhất của độ dày tấm silicon. Trong sản xuất chất bán dẫn, độ dày của tấm wafer silicon phải rất đồng đều trên toàn bộ bề mặt. Nó thường được đo tại năm vị trí trên tấm bán dẫn silicon và tính toán chênh lệch tối đa. Cuối cùng, giá trị này là cơ sở để đánh giá chất lượng của tấm bán dẫn silicon. Trong các ứng dụng thực tế, TTV của tấm bán dẫn silicon 4-inch thường nhỏ hơn 2um và TTV của tấm bán dẫn silicon 4-inch thường nhỏ hơn 3um.
Cây cung
Bow đề cập đến độ cong của tấm wafer silicon trong sản xuất chất bán dẫn. Từ này có thể xuất phát từ việc mô tả hình dạng của một vật thể khi nó bị uốn cong, giống như hình dạng cong của một chiếc cung. Giá trị của Bow được xác định bằng cách đo độ lệch tối đa giữa tâm và cạnh của tấm wafer silicon. Giá trị này thường được biểu thị bằng micron (µm). Tiêu chuẩn SEMI dành cho tấm silicon 4-inch là Bow<40um.
Làm cong vênh
Độ cong vênh là một đặc tính chung của tấm wafer silicon, biểu thị độ lệch tối đa của bề mặt tấm wafer silicon so với mặt phẳng. Nó đo khoảng cách giữa điểm cao nhất và điểm thấp nhất của tấm bán dẫn silicon. Tiêu chuẩn SEMI dành cho tấm silicon 4-inch là Warp < 40um.
Sự khác biệt giữa TTV, Bow và Warp là gì?
TTV tập trung vào sự thay đổi về độ dày và không quan tâm đến độ cong hay độ xoắn của wafer.
Bow tập trung vào tổng thể nơ, chủ yếu xem xét nơ giữa điểm trung tâm và cạnh.
Warp toàn diện hơn, bao gồm cả độ cong và độ xoắn của toàn bộ bề mặt wafer.
Mặc dù ba thông số này đều liên quan đến hình dạng và đặc điểm hình học của tấm bán dẫn silicon, nhưng chúng đo lường và mô tả các khía cạnh khác nhau và có tác động khác nhau đến quá trình bán dẫn và xử lý tấm bán dẫn.
Tác động của TTV, Bow và Warp đến quá trình bán dẫn
Trước hết, ba tham số càng nhỏ thì càng tốt. TTV, Bow và Warp càng lớn thì tác động tiêu cực đến quá trình bán dẫn càng lớn. Do đó, nếu giá trị của cả ba vượt quá tiêu chuẩn, tấm wafer silicon sẽ bị loại bỏ.
Tác động đến quá trình quang khắc:
Vấn đề độ sâu tiêu điểm: Trong quá trình quang khắc, nó có thể gây ra những thay đổi về độ sâu tiêu điểm, ảnh hưởng đến độ rõ nét của mẫu.
Vấn đề căn chỉnh: Nó có thể khiến tấm bán dẫn dịch chuyển trong quá trình căn chỉnh, ảnh hưởng hơn nữa đến độ chính xác căn chỉnh giữa các lớp.
Tác động đến quá trình đánh bóng cơ học hóa học:
Đánh bóng không đồng đều: Nó có thể gây ra tình trạng đánh bóng không đồng đều trong quá trình CMP, dẫn đến độ nhám bề mặt và ứng suất dư.
Tác động đến sự lắng đọng màng mỏng:
Lắng đọng không đồng đều: Các tấm wafer lõm và lồi có thể gây ra độ dày không đồng đều của màng lắng đọng trong quá trình lắng đọng.
Tác động đến tải wafer:
Sự cố khi tải: Tấm wafer lõm và lồi có thể gây hư hỏng tấm wafer trong quá trình tải tự động