Fil-manifattura tal-wejfer tas-silikon, il-biċċa l-kbira tal-attenzjoni għandha tendenza li tkun iffokata fuq in-naħa ta 'quddiem tal-kwalità tal-kristall tal-wejfer -, saff epitassjali, resistività, densità tad-difetti, u indafa tal-wiċċ.
Madankollu, in-naħa ta 'wara tal-wejfer hija ugwalment importanti.
Għal wejfers epitassjali, wejfers drogati ħafna, wejfers użati f'apparati tal-enerġija, u wejfers ta 'sottostrat CMOS ta' -affidabbiltà għolja, l-inġinerija ta 'wara taffettwa direttament l-istabbiltà tal-proċess ta' temperatura-għola, il-kwalità tas-saff epitassjali, il-kontroll tal-kontaminazzjoni tal-metall u l-affidabbiltà tal-apparat.
Fost dawn it-tekniki ta 'inġinerija ta' wara, is-Saff tas-Siġill ta 'Lura huwa wieħed mill-aktar kritiċi.
X'inhu Saff tas-Siġill tad-Dahar tas-Silikon Wafer?
Saff tas-siġill tad-dahar tal-wejfer tas-silikon huwa komunement imsejjaħ:
- Saff tas-Siġill tad-dahar
- Siġill ta' wara
- Siġill tad-Dahar Poly (PBS)
- Siġill ta 'Ossidu / Nitrur ta' wara
Huwa film irqiq funzjonali ffurmat fuq in-naħa ta 'wara tal-wejfer, użat biex jiżola, jimblokka, getter, jew jistabbilizza impuritajiet u stress fuq in-naħa ta' wara tal-wejfer.
F'termini sempliċi:
In-naħa ta 'quddiem tal-wejfer hija fejn l-apparati huma fabbrikati, filwaqt li s-saff tas-siġill ta' wara fuq in-naħa ta 'wara jaġixxi bħal "barriera protettiva" u "saff buffer".
Għalkemm is-saff tas-siġill ta 'wara mhuwiex involut direttament fid-disinn tal-apparat ta' quddiem-ġenb, jinfluwenza b'mod sinifikanti l-imġieba tal-wejfer matul proċessi ta'-temperatura għolja bħal tkabbir epitassjali, ossidazzjoni, diffużjoni, ittemprar, u depożizzjoni ta 'film irqiq-.
Għalhekk, għalkemm jinsab fuq in-naħa ta 'wara, is-saff tas-siġill ta' wara huwa struttura kritika li ma tistax tiġi injorata f'wejfers tas-silikon ta '-kwalità għolja.
Għaliex il-Wejfers tas-Silikon Jeħtieġu Saff tas-Siġill tad-Dahar?
Il-valur ewlieni tas-saff tas-siġill ta 'wara jista' jinġabar fil-qosor f'erba 'aspetti: imblukkar, gettering, stabbilizzazzjoni, u kontroll tal-forma.
1. Soppressjoni tar-Rilaxx ta 'Impurità ta' wara
Wejfers tas-silikon, speċjalment dawk drogati ħafna, jistgħu jirrilaxxaw elementi tad-dopanti jew impuritajiet tal-metall min-naħa ta' wara waqt it-tkabbir epitassjali f'temperatura għolja-jew ipproċessar termali.
Ir-riskji komuni jinkludu:
- Boron (B)
- Fosfru (P)
- Arseniku (As)
- Antimonju (Sb)
- Kontaminanti tal-metall bħal ħadid (Fe), ram (Cu) u nikil (Ni)
Jekk tali impuritajiet jidħlu fil-kamra tar-reattur jew jemigraw lejn ir-reġjun tal-apparat tal-ġenb ta' quddiem-, jistgħu jaffettwaw ir-reżistività tas-saff epitassjali, il-ħajja tat-trasportatur minoritarju, il-kurrent tat-tnixxija, u l-affidabbiltà ġenerali tal-apparat.
Is-saff tas-siġill ta 'wara jaġixxi bħala ostaklu, u jnaqqas l-impatt tas-sorsi ta' kontaminazzjoni ta 'wara fuq iż-żona ta' quddiem-tal-apparat tal-ġenb.
2. Prevenzjoni tal-Awtodoping Waqt it-Tkabbir Epitassjali
Is-saff tas-siġill ta 'wara huwa speċjalment importanti fil-manifattura tal-wejfer epitassjali.
Għal sottostrati drogati ħafna bħal:
- P/P+ wejfers epitassjali
- N/N+ wejfers epitassjali
- Wafers epitassjali tal-apparat tal-enerġija
Matul it-tkabbir epitassjali b'temperatura għolja-, elementi tad-dopanti minn wara tas-sottostrat jistgħu jevaporaw fil-fażi tal-gass u jerġgħu jiġu inkorporati- fis-saff epitassjali li qed jikber, u jikkawżaw drift tar-reżistenza.
Dan il-fenomenu huwa komunement magħruf bħala Autodoping.
Is-saff tas-siġill ta 'wara jgħin inaqqas ir-rilaxx ta' elementi tad-dopanti min-naħa ta 'wara, itaffi r-riskji tal-awtodoping u jtejjeb l-istabbiltà u l-uniformità tar-reżistenza tas-saff epitassjali.
3. Provvista ta' Kapaċità ta' Gettering
Xi saffi tas-siġilli ta' wara - partikolarment Poly-Si Back Seal - juru kapaċità qawwija ta' gettering.
Is-saff tal-polysilicon fih numru kbir ta 'konfini tal-qamħ, difetti, u interfaces, li jistgħu jassorbu jew jaqbdu impuritajiet tal-metall, effettivament jiġbdu impuritajiet ta' ħsara lejn in-naħa ta 'wara tal-wejfer u jnaqqas id-diffużjoni tagħhom fir-reġjun tal-apparat tal-ġenb ta' quddiem-.
Dan il-proċess ġeneralment jissejjaħ Gettering.
Għal CMOS, tagħmir tal-enerġija, tagħmir analogu, u tagħmir ta'-affidabbiltà għolja, il-kapaċità ta' gettering għandha rwol importanti fir-rendiment u l-affidabbiltà-fit-tul.
4. Titjib ta 'l-Istress u l-Kontroll tal-Warpage
Il-wejfers tas-silikon huma suxxettibbli għal stress termali waqt proċessi ta'-temperatura għolja, li jistgħu jikkawżaw ċawwa, warpage, jew saħansitra linji ta 'żlieq.
Saff ta' siġill ta' wara-iddisinjat tajjeb jista' jgħin biex jibbilanċja l-istress bejn il-ġnub ta' quddiem u ta' wara tal-wejfer, u jnaqqas ir-riskji li ġejjin:
- Pruwa: wejfer liwi
- Warp: warpage tal-wejfer
- Slip: linji slip
- Difetti ta' Stress Termali
Madankollu, huwa importanti li wieħed jinnota li eħxen mhux dejjem aħjar għal saff ta 'siġill ta' wara.
Jekk l-istress tal-film ma jkunx ikkontrollat sew, jista 'effettivament iżid il-warpage tal-wejfer jew iwassal għal qsim jew delaminazzjoni tal-film. Għalhekk, id-disinn tas-saff tas-siġill tad-dahar irid iqis id-daqs tal-wejfer, il-ħxuna, is-sistema tal-materjal, l-istorja termali, u l-kundizzjonijiet tal-proċess speċifiċi tal-klijent-.
Materjali Komuni għal Saffi tas-Siġill tad-Dahar tas-Silikon Wafer
Materjali differenti tas-saff tas-siġill tad-dahar joffru proprjetajiet ta 'barriera differenti, kapaċitajiet ta' gettering, livelli ta 'stress, u kompatibilità tal-proċess. Materjali komuni jinkludu polysilicon, dijossidu tas-silikon, nitrur tas-silikon, u ossinitrur tas-silikon.
1. Polysilicon Back Siġill Saff
Is-saff tas-siġill tad-dahar tal-polysilicon huwa wieħed mill-aktar tipi tipiċi, spiss imqassar bħala PBS (Poly Back Seal).
Il-valur ewlieni tiegħu:
Jipprovdi kemm barriera kif ukoll funzjonijiet gettering.
Il-konfini tal-qamħ u l-istrutturi tad-difetti fi ħdan is-saff tal-polysilicon jistgħu jaqbdu l-impuritajiet tal-metall, u jagħmluha użata ħafna f'wejfers ta 'sottostrat epitassjali, wejfers drogati ħafna, u wejfers għal apparati ta' -affidabbiltà għolja.
2. Saff tas-Siġill lura tad-Diossidu tas-Silikon
Is-saffi tas-siġill tad-dahar SiO₂ jipprovdu primarjament funzjonijiet ta 'iżolament u barriera.
Huma joffru insulazzjoni tajba, kompatibilità tal-proċess, u stress tal-film relattivament baxx, li jagħmluhom adattati għal applikazzjonijiet b'rekwiżiti għoljin għall-istabbiltà u l-kompatibilità tal-film.
Madankollu, meta mqabbel ma 'saffi tas-siġilli tad-dahar tal-polysilicon, il-kapaċità ta' gettering ta 'SiO₂ hija ġeneralment aktar dgħajfa.
3. Saff tas-Siġill lura tan-Nitrur tas-Silikon
Il-films Si₃N₄ huma densi u joffru prestazzjoni ta 'barriera qawwija, partikolarment effettiva kontra l-umdità, joni tas-sodju, u ċerta diffużjoni ta' impurità.
Madankollu, films tan-nitrur tas-silikon tipikament juru stress għoli. Kontroll ħażin tal-istress jista 'jwassal għal warpage tal-wejfer, qsim tal-film, jew instabbiltà fi proċessi sussegwenti.
4. Saff tas-Siġill ta 'Lura tas-Silikon Oxynitride
SiON jinsab bejn SiO₂ u Si₃N₄, u l-proprjetajiet tiegħu jistgħu jiġu rranġati billi jiġi aġġustat il-proporzjon ta' ossiġnu-għa-nitroġenu.
Tgħaqqad prestazzjoni tajba ta 'barriera ma' stress relattivament kontrollabbli, li toffri għażla aktar flessibbli ta 'materjal tas-saff tas-siġill tad-dahar.
|
Materjal tas-Siġill tad-Dahar |
Karatteristiċi Ewlenin |
Vantaġġi Tipiċi |
Tħassib li jindirizza |
|
Polysilicon (Poly-Si) |
Rikka fil-konfini u difetti tal-qamħ |
Gettering qawwi; addattat għal wejfers ta'-affidabbiltà għolja |
Jeħtieġ kwalità stretti tal-film u kontroll tal-partiċelli |
|
Diossidu tas-Silikon (SiO₂) |
Insulazzjoni tajba, stress relattivament baxx |
Kompatibilità tajba tal-proċess; adattat bħala saff ta 'iżolament |
Kapaċità ta' gettering limitata |
|
Nitrur tas-Silikon (Si₃N₄) |
Film dens bi proprjetajiet ta 'barriera qawwija |
Barriera effettiva għall-umdità, joni tas-sodju, eċċ. |
Stress għoli; riskju warpage jeħtieġ li jiġi kkontrollat |
|
Ossinitrur tas-Silikon (SiON) |
Proprjetajiet bejn SiO₂ u Si₃N₄ |
Stress tunable, indiċi refrattiv, u prestazzjoni tal-barriera |
Jeħtieġ kontroll preċiż tat-tieqa tal-proċess |
Disinn mhux xieraq tas-saff tas-siġill tad-dahar jista 'jintroduċi kwistjonijiet ġodda ta' partiċelli, stress, jew warpage. Għalhekk, kemm il-materjal u l-parametri tal-proċess għandhom jiġu mqabbla bir-reqqa mal-proċessi downstream tal-klijent.
Fuq Liema Tipi ta 'Wejfers tas-Silikon Jintuża Prinċipalment is-Saff tas-Siġill tad-Dahar?
1. Wafers Epitassjali
Il-wejfers epitassjali huma wieħed mill-oqsma ta 'applikazzjoni l-aktar importanti għas-saff tas-siġill ta' wara.
B'mod partikolari għal wejfers epitassjali b'sottostrat drogat ħafna, ir-rilaxx tad-dopant u l-awtodoping huma kwistjonijiet komuni waqt it-tkabbir epitassjali ta'-temperatura għolja. Is-saff tas-siġill ta 'wara jnaqqas b'mod effettiv ir-riskju ta' migrazzjoni tad-dopant ta 'wara fis-saff epitassjali, u jgħin biex jistabbilizza r-reżistenza.
Prodotti tipiċi jinkludu:
- P/P+ wejfers epitassjali
- N/N+ wejfers epitassjali
- Wafers epitassjali tal-apparat tal-enerġija
- Wejfers epitassjali għal ICs analogi
- Substrati għal sensors ta' l-immaġini CMOS
2. Wejfers tas-Silikon għall-Apparat tal-Enerġija
L-apparati tal-enerġija huma sensittivi ħafna għal kurrent ta 'tnixxija, vultaġġ ta' tqassim, ħajja ta 'trasportatur minoritarju, u kontaminazzjoni tal-metall.
Is-saff tas-siġill ta 'wara jgħin inaqqas ir-riskji ta' kontaminazzjoni tal-metall, itejjeb l-uniformità u l-affidabbiltà tal-apparat.
Applikazzjonijiet tipiċi jinkludu:
- MOSFET
- IGBT
- FRD
- TVS
- Dajowds Schottky
- ICs ta'-qawwa ta' vultaġġ għoli
3. Substrati għal CMOS u Apparat Analog
Għal CMOS ta'-affidabbiltà għolja, ICs analogi, sensuri, u prodotti simili, is-saff tas-siġill ta 'wara jgħin biex jikkontrolla l-kontaminazzjoni u d-difetti, itejjeb ir-rendiment u l-istabbiltà fit-tul-.
Parametri ta 'Kontroll Ewlenin għas-Saff tas-Siġill tad-Dahar
Is-saff tas-siġill ta 'wara mhuwiex sempliċiment film depożitat fuq in-naħa ta' wara tal-wejfer - huwa proċess ta 'inġinerija ta' film irqiq-li jeħtieġ kontroll preċiż.
Parametri ewlenin jinkludu:
- Ħxuna
- Uniformità tal-ħxuna
- Stress tal-Films
- Partiċelli
- Kontaminazzjoni tal-metall
- Adeżjoni
- Densità tal-Film
- Ħruxija ta' wara
- Wejfer Pruwa / Medd
- Stabbiltà Termali
Fost dawn, l-istress, il-partiċelli, u l-kontaminazzjoni tal-metall huma parametri ta 'kontroll tal-kwalità speċjalment kritiċi.
Kif Inhi s-Saff tas-Siġill tad-Dahar Differenti mill-Ħsara ta' wara?
Teknika oħra komuni fl-inġinerija ta 'wara tal-wejfer hija t-teħid tal-ħsara fuq wara.
Eżempji jinkludu:
- Saff ta 'ħsara mekkanika
- Sandblasting
- -Ħsara kkawżata mill-lejżer
- Ħruxija ta' wara
Iż-żewġ tekniki għandhom l-għan li jġibu impuritajiet jew jistabbilizzaw il-wejfer ta 'wara, iżda l-approċċi tagħhom huma differenti.
|
Tip |
Metodu |
Funzjoni Prinċipali |
|
Ħsara minn wara Gettering |
Tinsab impuritajiet permezz ta 'difetti indotti |
Ittejjeb il-qbid tal-impurità tal-metall |
|
Saff tas-Siġill tad-dahar |
Jiddepożita film għall-imblukkar, gettering, jew kontroll tal-istress |
Tnaqqas il-kontaminazzjoni ta' wara u ttejjeb l-istabbiltà ta'-temperatura għolja |
F'xi wejfers high-, iż-żewġ tekniki jistgħu jiġu kkombinati biex jinkiseb kontroll aħjar tal-kontaminazzjoni u stabbiltà termali.
Għaliex is-Saff tas-Siġill tad-Dahar jistħoqqilhom Attenzjoni?
Peress li l-apparati semikondutturi jitolbu affidabbiltà, uniformità u rendiment ogħla, il-wejfers tas-silikon m'għadhomx sempliċement "sottostrati tal-kristall". Materjal kumpless u inġinerija tal-wiċċ hija meħtieġa biex tissodisfa l-bżonnijiet differenti tal-ipproċessar tal-apparat.
Għalkemm is-saff tas-siġill ta 'wara jirrisjedi fuq in-naħa ta' wara u ma jifformax direttament strutturi tal-apparat, jaffettwa:
- Kontroll tar-reżistenza tas-saff epitassjali
- Stabbiltà tal-proċess ta'-temperatura għolja
- Livelli ta' kontaminazzjoni tal-metall
- Imġieba tal-warpage tal-wejfer
- Tnixxija tal-apparat u affidabilità
- Rendiment tal-fabbrikazzjoni tal-wejfer downstream
Għalhekk, għal wejfers epitassjali ta' kwalità-għoli, wejfers tas-silikon għal apparati tal-enerġija, u wejfers ta' sottostrat ta'-affidabbiltà għolja, is-saff tas-siġill ta 'wara huwa teknoloġija fundamentali u importanti ħafna.
Rimarki tal-Għeluq
Ir-rwoli ewlenin tas-saff tas-siġill tad-dahar tal-wejfer tas-silikon jistgħu jinġabru fil-qosor f'erba 'punti:
- Imblukkar: jipprevjeni t-tixrid jew l-evaporazzjoni tal-impurità ta 'wara
- Gettering: jaqbad il-kontaminanti tal-metall u jipproteġi r-reġjun ta' quddiem-tal-apparat tal-ġenb
- Stabbilizzazzjoni: ittejjeb l-imġieba tal-wejfer waqt proċessi ta'-temperatura għolja
- Kontroll tal-Forma: jgħin fil-ġestjoni tal-warpage, l-istress, u l-istabbiltà tal-proċess
F'sentenza waħda:
Għalkemm is-saff tas-siġill ta 'wara jinsab fuq in-naħa ta' wara tal-wejfer, għandu rwol kruċjali fil-kwalità epitassjali, il-kontroll tal-kontaminazzjoni, l-istabbiltà tar-reżistenza u l-affidabbiltà tal-apparat. Hija teknoloġija ewlenija ta 'inġinerija ta' wara f'wejfers tas-silikon semikondutturi ta'-kwalità għolja.
