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晶圆制备——如何从沙子到wafer?(三)

2020.10.26

  4. 抛光(Lapping):因为刚刚切下来的wafer,表面一定有很多损伤,而且表面粗糙,所以这一步类似CMP功效用slurry去磨平,所以我们的wafer有时候也叫polish wafer。

  5. 湿法蚀刻(wet etch):因为刚才的抛光还是机械的磨平,所以还是无法完全去除损伤,所以需要一步化学反应去除表面缺陷。主要用4:1:3的HNO3+HF+CH3COOH(醋酸)。硝酸氧化,HF吃SiO2。

  6. 退火(Anneal):怕有晶格损伤,所以退火可以去除晶格损伤,一般用Ar气体,所以我们有时候看到我们的flow用Ar anneal的wafer。用Ar的原因是因为Ar是惰性气体不反应,不用H2的原因以前据说是会导致表面浓度发生变化,原因我也不知道。

  到此wafer就做完了,卖给FAB了。一般国际上比较牛X的可以卖wafer的公司也就是MEMC,SEH,德国瓦克,LG,日本小松KEH,等等。还是小日本牛啊。

  最后,再讲下wafer的指标吧,你买wafer总要告诉别人你的要求是什么吧?纯度到底不能含有那些东西吧。

  一般Wafer的SPEC分为如下几块:

  1. 通用指标: 包括生长方法(CZ),晶向(100+/-1deg),导电type (P-type),掺杂原子(B)。

  2. 电学指标: 阻值(T-like 8~12ohm.cm, U-like 15~25ohm.cm, 貌似intel是20~40ohm.cm),少子寿命(life time: 200us),阻值径向梯度(Radium gradient) <=8%。

  3. 化学特性: 氧浓度(13.7~16.8ppm,这个很重要,不能多也不能少),碳的浓度(<0.3ppm,这个是越小越好)。

  4. 结构特性:位错(slip),浅坑(shallow pits),漩涡缺陷(Swirl,一般来自polish),层错(dislocation),氧化诱生/堆垛层错(OISF),这些都是不能有的。一般情况dislocation和OISF可以介绍少量,但也不能超过3~10ea/cm2。

  5. Wafer制备的要求: 背面损伤(吸杂,gettering),氧化层背封(OX backseal),退火(Anneal)。

  6. 外观指标:直径(200mm+/-0.2mm),Notch(110+/-1deg, depth 1~1.25mm, 92+/-3deg,etc),打标(M13 std),Edge profile (round),厚度(725+/-20um, 29mil),TTV (Total THK Variation: 5um),Global TIR, BOW/WARP等等。

  7. 其他特性:刮伤(Scratch),雾化发霉(Haze),COP(>=0.2um@<15ea),金属沾污,甚至包装数量和要求以及lable等等。


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