Fladhedsmåling af siliciumwafer – kriterium

Fladhedsmåling af siliciumwafer – kriterium

PAM-XIAMEN kan levere silicium wafers for at opfylde dine applikationskrav, flere wafer specifikationer besøg venligst:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.

Renheden, overfladens fladhed, renheden og urenhedsforurening af halvledersiliciumwafers har en ekstremt vigtig indflydelse på spånerne. Den lokale fladhed af siliciumwafer er en af ​​de vigtige parametre, der direkte påvirker kvaliteten, udbyttet og pålideligheden af ​​proceslinjebredder såsom integreret kredsløbslitografi. Siliciumwaferfladhed er en overfladeegenskab, udtrykt i um, som refererer til forskellen mellem det højeste punkt og det laveste punkt mellem waferoverfladen og referenceplanet.

Der er fire almindeligt anvendte metoder til måling af fladhed af siliciumwafer: akustisk metode, interferometrimetode, kapacitansmetode og laserstrålereflektionsmetode. Alle metoder er berøringsfri for at reducere skader og forurening på overfladen af ​​siliciumwafers. Tag for eksempel kapacitansmetoden:

Standardmetode til måling af poleret waferfladhed – Kapacitiv forskydningssensor

1. Anvendelse af kapacitiv forskydningssensor til fladhedsinspektion af siliciumwafer

En metode til kapacitive forskydningssensorer er velegnet til at måle den polerede siliciumwafers fladhedstolerance. De skærende wafers, slibende wafers og ætsewafers kan også henvise til denne metode.

Denne metode er velegnet til måling af overfladefladheden af ​​siliciumpolerede wafers med standarddiametre på 76 mm, 100 mm, 125 mm, 150 mm, 200 mm, resistivitet ikke større end 200 Ω•cm og tykkelse ikke større end 1000 um og intuitiv beskrivelse af overfladen af ​​silicium wafers kontur form.

2. Kapacitiv forskydningssensor, der måler siliciumwafers fladhed

Sæt siliciumwaferen fladt mellem et par koaksialt modsatte kapacitive forskydningssensorer (prober for korte), påfør en højfrekvent spænding til proberne, og et højfrekvent elektrisk felt dannes mellem siliciumwaferen og sonden og en kondensator dannes mellem dem. Kredsløbet i sonden måler mængden af ​​strømændring i løbet af perioden, og kapacitansværdien C kan måles. Som vist i figur 1. C er givet ved ligning (1):

Figur 1 Skematisk diagram af kapacitiv forskydningssensor til måling af siliciumwaferfladhed

D – afstand mellem A- og B-prober;

a – afstanden mellem A-sonden og den øvre overflade;

b – afstanden mellem B-sonden og den nederste overflade;

t – silicium wafer tykkelse.

Figur 1 Skematisk diagram af kapacitiv forskydningssensor til måling af siliciumwaferfladhed

I formlen:

C – den samlede kapacitans målt mellem de øvre og nedre prober og waferoverfladen, i Farads (F);

K – frirumspermittivitet i Farads pr. meter F/m;

A – sondens overfladeareal i kvadratmeter (m2);

a – afstanden mellem A-sonden og den øvre overflade i meter (m);

b – afstanden mellem B-sonden og den nederste overflade i meter (m);

C0– Parasitisk kapacitans hovedsageligt på grund af probestruktur, i Farads (F)

Da afstanden D mellem de to sonder og afstanden b fra den nederste sonde til den nederste overflade er blevet fastsat under kalibreringen, beregnes kapacitansværdien C målt af instrumentet efter formel (1), og a kan opnås, derved. beregning af waferoverfladeplanhed og andre geometriske parametre. Vælg det relevante referenceplan og fokalplan for at beregne de nødvendige parametre.

3. Hvordan bestemmes waferfladheden ved hjælp af kapacitiv forskydningssensor?

3.1 Vælg kvalificeret kvalitetsområde (FQA) for siliciumwafer

Kanten på 3 mm siliciumwafer er ikke inkluderet i det kvalificerede kvalitetsområde. Hvis der er specielle krav til fladhed af siliciumwafer, kan den vælges efter den aftalte værdi mellem leverandør og køber.

3.2 Vælg Silicon Wafer Flatness Parameter

Vælg referencefladen – Forside (F) eller Bagside (B)

Vælg et referenceplan blandt følgende:

a) ideelt rygplan (I);

b) Forreste trepunktsplan (3);

c) Mindste kvadraters frontplan (L).

3.3 Vælg måleparametre

TIR – Total indikationsaflæsning

FPD – Focal Plane Deviation

4. Hvordan beregner man silicium wafer planhed data?

Referenceplanet er beskrevet med følgende formular:

Ideelt bagoverfladereferenceplan:

Mindste kvadraters referenceoverflade:

Vælg enR, bR, cRfor at opfylde (4) som minimumsværdi.

Trepunkts referenceplan:

I formlen: x1, y1; x2, y2; x3, y3er jævnt fordelt på omkredsen 3 mm fra kanten af ​​siliciumwaferen.

Fokusplanet er beskrevet af:

Brændplanet er parallelt med referenceplanet, og brændplanet anses for at være det samme som referenceplanet ved beregning af fladheden, så

aF=aR

bF=bR

cF=cR

Forskellen mellem tykkelsen af ​​hvert punkt på prøven og reference- eller brændplanet er beskrevet af følgende formular:

I formlen:

i – kan være R eller F;

x, y – skal være inden for FQA

TIR beregnes som følger:

FPD beregnes som følger:

* Enkeltlaboratoriepræcisionen af ​​denne metode: FPD er ikke større end 0,21 um (R3S);

TIR er ikke større end 0,27 um (R3S).

* Multilaboratoriepræcision af denne metode: FPD er ikke større end 0,48 um(R3S);

TIR er ikke større end 0,54 um(R3S).

powerwaywafer

For mere information om silicium wafers, kontakt os venligst e-mail på[email protected] og [email protected].

Del dette indlæg