Измерение плоскостности кремниевых пластин – критерий

Измерение плоскостности кремниевых пластин – критерий

PAM-XIAMEN может поставлять кремниевые пластины для удовлетворения ваших требований. Дополнительные характеристики пластин см. на странице:https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.

Чистота, плоскостность поверхности, чистота и загрязнение полупроводниковых кремниевых пластин оказывают чрезвычайно важное влияние на чипы. Локальная плоскостность кремниевой пластины является одним из важных параметров, который напрямую влияет на качество, производительность и надежность технологических линий, таких как литография интегральных схем. Плоскостность кремниевой пластины — это свойство поверхности, выраженное в мкм, которое относится к разнице между самой высокой точкой и самой низкой точкой между поверхностью пластины и базовой плоскостью.

Существует четыре широко используемых метода измерения плоскостности кремниевых пластин: акустический метод, метод интерферометрии, емкостной метод и метод отражения лазерного луча. Все методы являются бесконтактными, чтобы уменьшить повреждение и загрязнение поверхности кремниевых пластин. Возьмем, к примеру, емкостной метод:

Стандартный метод измерения плоскостности полированных пластин – емкостной датчик смещения

1. Применимость емкостного датчика смещения для проверки плоскостности кремниевых пластин

Метод емкостных датчиков перемещения подходит для измерения допусков плоскостности полированных кремниевых пластин. Резка пластин, шлифовка пластин и пластин травления также могут относиться к этому методу.

Этот метод подходит для измерения плоскостности поверхности кремниевых полированных пластин со стандартными диаметрами 76 мм, 100 мм, 125 мм, 150 мм, 200 мм, удельным сопротивлением не более 200 Ом•см и толщиной не более 1000 мкм и интуитивно понятным описанием. формы контура поверхности кремниевых пластин.

2. Емкостной датчик смещения, измеряющий плоскостность кремниевой пластины

Положите кремниевую пластину плоской между парой коаксиально противоположных емкостных датчиков смещения (сокращенно зондов), подайте на зонды высокочастотное напряжение, и между кремниевой пластиной и зондом образуется высокочастотное электрическое поле, и конденсатор образуется между ними. Цепь пробника измеряет величину изменения тока в течение периода, и можно измерить значение емкости C. Как показано на рисунке 1. C определяется уравнением (1):

Рис. 1. Схематическая диаграмма емкостного датчика смещения для измерения плоскостности кремниевой пластины.

D – расстояние между датчиками A и B;

а – расстояние между зондом А и верхней поверхностью;

б – расстояние между зондом Б и нижней поверхностью;

t – толщина кремниевой пластины.

Рис. 1. Схематическая диаграмма емкостного датчика смещения для измерения плоскостности кремниевой пластины.

В формуле:

C – общая емкость, измеренная между верхним и нижним зондами и поверхностью пластины, в фарадах (F);

K – диэлектрическая проницаемость в фарадах на метр Ф/м;

A – площадь поверхности зонда, в квадратных метрах (м2);

а – расстояние между зондом А и верхней поверхностью, в метрах (м);

b – расстояние между зондом Б и нижней поверхностью, в метрах (м);

C0– Паразитная емкость, в основном из-за конструкции зонда, в фарадах (F)

Поскольку расстояние D между двумя щупами и расстояние b от нижнего щупа до нижней поверхности были зафиксированы во время калибровки, значение емкости C, измеренное прибором, рассчитывается по формуле (1), и может быть получено a, таким образом расчет плоскостности поверхности пластины и других геометрических параметров. Выберите соответствующую опорную плоскость и фокальную плоскость для расчета необходимых параметров.

3. Как определить плоскостность пластины с помощью емкостного датчика смещения?

3.1 Выберите квалифицированную область качества (FQA) кремниевой пластины

Край кремниевой пластины толщиной 3 мм не входит в зону квалифицированного качества. Если существуют особые требования к плоскостности кремниевой пластины, ее можно выбрать в соответствии со значением, согласованным между поставщиком и покупателем.

3.2 Выбор параметра плоскостности кремниевой пластины

Выберите опорную поверхность — передняя (F) или задняя (B)

Выберите базовую плоскость из следующих:

а) идеальная задняя плоскость (I);

б) передняя трехточечная плоскость (3);

c) Фронтальная плоскость наименьших квадратов (L).

3.3 Выбор параметров измерения

TIR - Общее чтение показаний

FPD - отклонение фокальной плоскости

4. Как рассчитать данные плоскостности кремниевой пластины?

Базовая плоскость описывается следующей формой:

Идеальная опорная плоскость задней поверхности:

Базовая поверхность метода наименьших квадратов:

ВыберитеR, бR, сRудовлетворять (4) как минимальное значение.

Трехточечная базовая плоскость:

В формуле: х1, у1; Икс2, у2; Икс3, у3равномерно распределены по окружности на расстоянии 3 мм от края кремниевой пластины.

Фокальная плоскость описывается:

Фокальная плоскость параллельна базовой плоскости, а фокальная плоскость считается такой же, как и базовая плоскость при расчете плоскостности, поэтому

aFR

bFR

cF= сR

Разница между толщиной каждой точки образца и эталонной или фокальной плоскостью описывается следующей формой:

В формуле:

i – может быть R или F;

x, y — должно быть в пределах FQA

МДП рассчитывается следующим образом:

FPD рассчитывается следующим образом:

* Однолабораторная прецизионность метода: FPD не более 0,21 мкм (R3S);

TIR не превышает 0,27 мкм (R3S).

* Мультилабораторная точность этого метода: FPD не превышает 0,48 мкм (R3S);

TIR не превышает 0,54 мкм (R3S).

powerwaywafer

Для получения дополнительной информации о кремниевых пластинах, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресуvictorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью