昨日、Knowledge Planet の学生が、シリコン ウェーハの表面パラメータである Bow、Warp、TTV などとは何なのか、またそれらをどのように区別するのかを質問しました。この質問は非常に代表的な質問だと思うので、それを説明するために特別な記事を書きました。
ウェーハ表面パラメータの反り、反り、および TTV は、チップ製造において考慮する必要がある非常に重要な要素です。これら 3 つのパラメータは合わせてシリコン ウェーハの平坦性と厚さの均一性を反映し、チップ製造プロセスの多くの重要なステップに直接影響します。
TTV、バウ、ワープとは何ですか?
TTV(総厚み変化量)
TTV は、シリコン ウェーハの最大厚さと最小厚の差です。このパラメータは、シリコンウェーハの厚さの均一性を測定するために使用される重要な指標です。半導体製造では、シリコンウェーハの厚さは表面全体にわたって非常に均一でなければなりません。通常、シリコンウェーハ上の 5 か所で測定され、最大の差が計算されます。最終的には、この値がシリコンウェーハの品質を判断する基準となります。実際の用途では、4- インチのシリコン ウェーハの TTV は一般に 2um 未満、6- インチのシリコン ウェーハの TTV は一般に 3um 未満です。
弓
ボウとは、半導体製造におけるシリコンウェーハの曲率を指します。この言葉は、弓の曲がった形のように、物体が曲がったときの形を表すことから来ているのかもしれません。 Bow の値は、シリコン ウェーハの中心と端の間の最大偏差を測定することによって定義されます。この値は通常、ミクロン (µm) で表されます。 4-インチのシリコンウェーハのSEMI規格はBowです<40um.
ワープ
反りはシリコン ウェーハの全体的な特性であり、平面からのシリコン ウェーハ表面の最大偏差を示します。シリコンウェーハの最高点と最低点の間の距離を測定します。 4- インチのシリコン ウェーハの SEMI 規格は、反り < 40um です。
TTV、Bow、Warp の違いは何ですか?
TTV は厚さの変化に焦点を当てており、ウェーハの反りやねじれは考慮しません。
弓は弓全体に焦点を当て、主に中心点と端の間の弓を考慮します。
反りは、ウェーハ表面全体の反りやねじれを含む、より包括的なものです。
これら 3 つのパラメータはすべてシリコン ウェーハの形状と幾何学的特性に関連していますが、異なる側面を測定および記述し、半導体プロセスやウェーハの取り扱いに異なる影響を与えます。
TTV、Bow、Warp が半導体プロセスに及ぼす影響
まず、3 つのパラメーターが小さいほど良いです。 TTV、Bow、Warp が大きいほど、半導体プロセスへの悪影響も大きくなります。したがって、これら3つの値が基準を超えた場合、シリコンウェーハは廃棄されてしまいます。
フォトリソグラフィープロセスへの影響:
焦点深度の問題: フォトリソグラフィープロセス中に焦点深度が変化し、パターンの鮮明さに影響を与える可能性があります。
アライメントの問題: アライメントプロセス中にウェハがずれて、層間のアライメント精度にさらに影響を与える可能性があります。
化学機械研磨への影響:
研磨ムラ：CMPプロセス中に研磨ムラが発生し、表面粗さや残留応力が発生する場合があります。
薄膜堆積への影響:
不均一な蒸着: 凹凸のあるウェーハでは、蒸着中に蒸着膜の厚さが不均一になる可能性があります。
ウェーハロードへの影響:
ローディングの問題: ウェーハに凹凸があると、自動ローディング中にウェーハが損傷する可能性があります
