ما هي TTV، القوس، والاعوجاج من رقائق السيليكون؟

بالأمس، سأل أحد الطلاب في Knowledge Planet عن معلمات سطح رقاقة السيليكون Bow وWarp وTTV وما إلى ذلك وكيفية التمييز بينها. أعتقد أن هذا السؤال تمثيلي تمامًا، لذلك كتبت مقالًا خاصًا لشرحه.

تعد معلمات سطح الرقاقة Bow وWarp وTTV من العوامل المهمة جدًا التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصنيع الرقائق. تعكس هذه المعلمات الثلاثة معًا التسطيح وانتظام سمك رقاقة السيليكون ولها تأثير مباشر على العديد من الخطوات الرئيسية في عملية تصنيع الرقائق.

ما هي TTV، القوس، الاعوجاج؟

TTV (إجمالي سماكة التباين)

TTV هو الفرق بين الحد الأقصى والحد الأدنى لسمك رقاقة السيليكون. هذه المعلمة مؤشر مهم يستخدم لقياس توحيد سمك رقاقة السيليكون. في صناعة أشباه الموصلات، يجب أن يكون سمك رقاقة السيليكون موحدًا جدًا عبر السطح بأكمله. يتم قياسه عادةً في خمسة مواقع على رقاقة السيليكون ويتم حساب الحد الأقصى للفرق. وفي نهاية المطاف، هذه القيمة هي الأساس للحكم على جودة رقاقة السيليكون. في التطبيقات العملية، يكون TTV لرقاقة السيليكون 4-بوصة بشكل عام أقل من 2 ميكرومتر، و TTV لرقاقة السيليكون 6-بوصة بشكل عام أقل من 3 ميكرومتر.

قَوس

يشير القوس إلى انحناء رقاقة السيليكون في تصنيع أشباه الموصلات. وقد تأتي الكلمة من وصف شكل الجسم عند ثنيه، تمامًا مثل الشكل المنحني للقوس. يتم تحديد قيمة القوس عن طريق قياس الحد الأقصى للانحراف بين مركز وحافة رقاقة السيليكون. يتم التعبير عن هذه القيمة عادة بالميكرون (ميكرومتر). معيار SEMI لرقائق السيليكون 4-بوصة هو Bow<40um.

الاعوجاج

الالتواء هو خاصية عالمية لرقائق السيليكون، تشير إلى أقصى انحراف لسطح رقاقة السيليكون عن المستوى. إنه يقيس المسافة بين أعلى وأدنى نقطة في رقاقة السيليكون في رقاقة السيليكون. معيار SEMI لرقائق السيليكون 4-بوصة هو Warp < 40um.

ما هي الاختلافات بين TTV وBow وWarp؟

يركز TTV على التغير في السُمك ولا يهتم بقوس الرقاقة أو تطورها.

يركز القوس على القوس الإجمالي، مع الأخذ في الاعتبار بشكل أساسي القوس الموجود بين النقطة المركزية والحافة.

يعد الالتواء أكثر شمولاً، بما في ذلك القوس والالتواء لسطح الرقاقة بالكامل.

على الرغم من أن هذه المعلمات الثلاث جميعها مرتبطة بالشكل والخصائص الهندسية لرقاقة السيليكون، إلا أنها تقيس وتصف الجوانب المختلفة ولها تأثيرات مختلفة على عمليات أشباه الموصلات ومعالجة الرقاقة.

تأثير TTV وBow وWarp على عملية أشباه الموصلات

بادئ ذي بدء، كلما كانت المعلمات الثلاثة أصغر، كلما كان ذلك أفضل. كلما زاد حجم TTV وBow وWarp، زاد التأثير السلبي على عملية أشباه الموصلات. لذلك، إذا تجاوزت قيم الثلاثة المعيار، فسيتم إلغاء رقاقة السيليكون.

التأثير على عملية الطباعة الحجرية الضوئية:

مشكلة عمق التركيز: أثناء عملية الطباعة الحجرية الضوئية، قد تحدث تغييرات في عمق التركيز، مما يؤثر على وضوح النموذج.

مشكلة المحاذاة: قد تتسبب في تحول الرقاقة أثناء عملية المحاذاة، مما يؤثر بشكل أكبر على دقة المحاذاة بين الطبقات.

التأثير على التلميع الميكانيكي الكيميائي:

التلميع غير المتساوي: قد يسبب تلميعًا غير متساوٍ أثناء عملية CMP، مما يؤدي إلى خشونة السطح والضغط المتبقي.

التأثير على ترسيب الأغشية الرقيقة:

الترسيب غير المتساوي: قد تتسبب الرقائق المقعرة والمحدبة في سماكة غير متساوية للأغشية المودعة أثناء الترسيب.

التأثير على تحميل الرقاقة:

مشكلات التحميل: قد تتسبب الرقائق المقعرة والمحدبة في تلف الرقاقة أثناء التحميل التلقائي