PAM-XIAMEN puede suministrar obleas de silicio para satisfacer las demandas de su aplicación. Para obtener más especificaciones de obleas, visite:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.
La pureza, la planitud de la superficie, la limpieza y la contaminación por impurezas de las obleas de silicio semiconductor tienen una influencia extremadamente importante en los chips. La planitud local de la oblea de silicio es uno de los parámetros importantes que afecta directamente la calidad, el rendimiento y la confiabilidad de los anchos de línea de proceso, como la litografía de circuito integrado. La planitud de la oblea de silicio es una propiedad de la superficie, expresada en um, que se refiere a la diferencia entre el punto más alto y el punto más bajo entre la superficie de la oblea y el plano de referencia.
Hay cuatro métodos comúnmente utilizados para medir la planitud de las obleas de silicio: método acústico, método de interferometría, método de capacitancia y método de reflexión del rayo láser. Todos los métodos son sin contacto, para reducir el daño y la contaminación en la superficie de las obleas de silicio. Tome el método de la capacitancia, por ejemplo:
Método estándar para medir la planeidad de la oblea pulida: sensor de desplazamiento capacitivo
1. Aplicabilidad del sensor de desplazamiento capacitivo para la inspección de planitud de obleas de silicio
Un método de sensores de desplazamiento capacitivos es adecuado para medir la tolerancia de planeidad de la oblea de silicio pulido. Las obleas de corte, obleas de molienda y obleas de grabado también pueden referirse a este método.
Este método es adecuado para medir la planitud de la superficie de obleas pulidas de silicio con diámetros estándar de 76 mm, 100 mm, 125 mm, 150 mm, 200 mm, resistividad no superior a 200 Ω•cm y espesor no superior a 1000 um y descripción intuitiva de la superficie de la forma del contorno de las obleas de silicio.
2. Sensor de desplazamiento capacitivo que mide la planitud de la oblea de silicio
Coloque la oblea de silicio plana entre un par de sensores de desplazamiento capacitivos opuestos coaxialmente (sondas para abreviar), aplique un voltaje de alta frecuencia a las sondas y se formará un campo eléctrico de alta frecuencia entre la oblea de silicio y la sonda, y un condensador se forma entre ellos. El circuito en la sonda mide la cantidad de cambio de corriente durante el período y se puede medir el valor de capacitancia C. Como se muestra en la Figura 1, C viene dada por la ecuación (1):
D – distancia entre las sondas A y B;
a – la distancia entre la sonda A y la superficie superior;
b – la distancia entre la sonda B y la superficie inferior;
t – espesor de la oblea de silicio.
Figura 1 Diagrama esquemático del sensor de desplazamiento capacitivo para medir la planitud de las obleas de silicio
En la fórmula:
C – la capacitancia total medida entre las sondas superior e inferior y la superficie de la oblea, en Faradios (F);
K – permitividad del espacio libre en Farads por metro F/m;
A – la superficie de la sonda, en metros cuadrados (m2);
a – la distancia entre la sonda A y la superficie superior, en metros (m);
b – la distancia entre la sonda B y la superficie inferior, en metros (m);
C0– Capacidad parásita debida principalmente a la estructura de la sonda, en Faradios (F)
Dado que la distancia D entre las dos sondas y la distancia b desde la sonda inferior hasta la superficie inferior se fijaron durante la calibración, el valor de capacitancia C medido por el instrumento se calcula de acuerdo con la fórmula (1), y se puede obtener a, por lo tanto calcular la planitud de la superficie de la oblea y otros parámetros geométricos. Elija el plano de referencia y el plano focal apropiados para calcular los parámetros requeridos.
3. ¿Cómo determinar la planitud de la oblea mediante un sensor de desplazamiento capacitivo?
3.1 Seleccione el área de calidad calificada (FQA) de la oblea de silicio
El borde de 3 mm de oblea de silicio no está incluido en el área de calidad calificada. Si hay requisitos especiales de planitud de oblea de silicio, se puede seleccionar de acuerdo con el valor acordado entre el proveedor y el comprador.
3.2 Seleccione el parámetro de planitud de la oblea de silicio
Seleccione la superficie de referencia: Frontal (F) o Posterior (B)
Seleccione un plano de referencia de los siguientes:
a) plano posterior ideal (I);
b) Plano de tres puntos delantero (3);
c) Plano de mínimos cuadrados frontal (L).
3.3 Seleccionar parámetros de medición
TIR – Lectura de Indicación Total
FPD – Desviación del plano focal
4. ¿Cómo calcular los datos de planitud de las obleas de silicio?
El plano de referencia se describe de la siguiente forma:
Plano de referencia ideal de la superficie posterior:
Superficie de referencia de mínimos cuadrados:
Escoge unR, bR, cRpara satisfacer (4) como el valor mínimo.
Plano de referencia de tres puntos:
En la fórmula: x1, y1; X2, y2; X3, y3se distribuyen uniformemente en la circunferencia a 3 mm del borde de la oblea de silicio.
El plano focal está descrito por:
El plano focal es paralelo al plano de referencia, y se considera que el plano focal es el mismo que el plano de referencia al calcular la planitud, por lo que
aF= unR
bF=bR
cF=cR
La diferencia entre el espesor de cada punto de la probeta y el plano de referencia o focal se describe de la siguiente forma:
En la fórmula:
i – puede ser R o F;
x, y – debe estar dentro de FQA
TIR se calcula de la siguiente manera:
La FPD se calcula de la siguiente manera:
* La precisión de un solo laboratorio de este método: FPD no es superior a 0,21 um (R3S);
TIR no es superior a 0,27 um (R3S).
* Precisión multilaboratorio de este método: FPD no es superior a 0,48 um (R3S);
TIR no es superior a 0,54 um (R3S).
Para obtener más información sobre las obleas de silicio, contáctenos por correo electrónico avictorchan@powerwaywafer.com y powerwaymaterial@gmail.com.