Ontem, um aluno do Knowledge Planet perguntou quais são os parâmetros de superfície do wafer de silício Bow, Warp, TTV, etc. Acho que essa questão é bastante representativa, por isso escrevi um artigo especial para explicá-la.
Os parâmetros de superfície do wafer Bow, Warp e TTV são fatores muito importantes que devem ser considerados na fabricação de chips. Juntos, esses três parâmetros refletem o nivelamento e a uniformidade da espessura do wafer de silício e têm um impacto direto em muitas etapas importantes no processo de fabricação do chip.
O que são TTV, Bow, Warp?
TTV (Variação de Espessura Total)
TTV é a diferença entre a espessura máxima e mínima de uma pastilha de silício. Este parâmetro é um indicador importante usado para medir a uniformidade da espessura da pastilha de silício. Na fabricação de semicondutores, a espessura de uma pastilha de silício deve ser muito uniforme em toda a superfície. Geralmente é medido em cinco locais na pastilha de silício e a diferença máxima é calculada. Em última análise, este valor é a base para julgar a qualidade da pastilha de silício. Em aplicações práticas, o TTV de um wafer de silício de 4- polegadas é geralmente menor que 2um, e o de um wafer de silício de 6-polegadas é geralmente menor que 3um.
Arco
Bow refere-se à curvatura de um wafer de silício na fabricação de semicondutores. A palavra pode vir da descrição da forma de um objeto quando ele é dobrado, assim como a forma curva de um arco. O valor de Bow é definido medindo o desvio máximo entre o centro e a borda da pastilha de silício. Este valor é geralmente expresso em mícrons (µm). O padrão SEMI para wafers de silício de 4-polegadas é Bow<40um.
Urdidura
Warp é uma característica global das pastilhas de silício, indicando o desvio máximo da superfície da pastilha de silício em relação ao plano. Ele mede a distância entre o ponto mais alto e mais baixo do wafer de silício. O padrão SEMI para wafers de silício de 4-polegadas é Warp < 40um.
Quais são as diferenças entre TTV, Bow e Warp?
O TTV concentra-se na mudança de espessura e não se preocupa com o arco ou torção do wafer.
O arco concentra-se no arco geral, considerando principalmente o arco entre o ponto central e a borda.
A urdidura é mais abrangente, incluindo o arco e a torção de toda a superfície do wafer.
Embora esses três parâmetros estejam todos relacionados à forma e às características geométricas do wafer de silício, eles medem e descrevem aspectos diferentes e têm efeitos diferentes nos processos de semicondutores e no manuseio do wafer.
Impacto de TTV, Bow e Warp no processo de semicondutores
Em primeiro lugar, quanto menores forem os três parâmetros, melhor. Quanto maior o TTV, Bow e Warp, maior será o impacto negativo no processo semicondutor. Portanto, se os valores dos três ultrapassarem o padrão, o wafer de silício será descartado.
Impacto no processo de fotolitografia:
Problema de profundidade de foco: Durante o processo de fotolitografia, pode causar alterações na profundidade de foco, afetando a clareza do padrão.
Problema de alinhamento: pode fazer com que o wafer se desloque durante o processo de alinhamento, afetando ainda mais a precisão do alinhamento entre as camadas.
Impacto no polimento químico-mecânico:
Polimento irregular: Pode causar polimento irregular durante o processo CMP, resultando em rugosidade superficial e tensão residual.
Impacto na deposição de filmes finos:
Deposição irregular: Wafers côncavos e convexos podem causar espessura irregular dos filmes depositados durante a deposição.
Impacto no carregamento do wafer:
Problemas de carregamento: Wafers côncavos e convexos podem causar danos aos wafers durante o carregamento automático