適切なウェーハを選択する際にどのような指標に注意を払う必要がありますか?

ウェーハの選択は、半導体デバイスの開発と製造に大きな影響を与えます。ウエハ選択は、特定のアプリケーション シナリオの要件に基づいて行う必要があり、次の重要な指標を使用して慎重に評価する必要があります。

1.総厚さの変化:

ウェーハ表面全体で測定された最大厚さと最小厚さの差は、TTV として知られています。  これは厚さの均一性を測定するための重要な指標であり、値が小さいほど高い性能を示します。

2.弓とワープ:

反りインジケーターは、局所的な曲がり状態のみを反映する、ウェーハ中央領域の垂直方向のオフセットに焦点を当てています。局所的な平坦性に敏感なシナリオを評価するのに適しています。ワープインジケータは、ウェーハ表面全体の偏差を考慮し、ウェーハ全体の全体的な平坦度に関する情報を提供するため、全体的な平坦度と歪みを評価するのに役立ちます。

3.粒子：

ウェーハ表面の粒子汚染はデバイスの製造や性能に影響を与える可能性があるため、製造プロセス中の粒子の発生を最小限に抑え、特別な洗浄プロセスを使用して表面の粒子汚染を軽減および除去する必要があります。

4.粗さ：

ラフネスとは、巨視的な平坦度とは異なり、微視的なスケールでのウェーハ表面の平坦度を測定する指標を指します。表面粗さが小さいほど、表面は滑らかになります。不均一な薄膜堆積、ぼやけたフォトリソグラフィック パターン エッジ、電気的性能の低下などの問題は、過度の粗さによって発生する可能性があります。

5.欠陥:

ウェーハ欠陥とは、機械的処理によって引き起こされる不完全または不規則な格子構造を指し、その結果、マイクロパイプ、転位、傷を含む結晶損傷層が形成されます。ウェーハの機械的および電気的特性が損傷し、最終的にはチップの故障につながる可能性があります。

6.導電性の種類/ドーパント:

ウェーハにはドーピング成分に応じて、n 型と p 型の 2 つのタイプがあります。 n 型ウェーハには通常、導電性を実現するために V 族元素がドープされます。リン (P)、ヒ素 (As)、およびアンチモン (Sb) が一般的なドーピング元素です。 P 型ウェーハには主に III 族元素、通常はホウ素 (B) がドープされています。ドープされていないシリコンは真性シリコンと呼ばれます。その内部原子は共有結合によって結合して固体構造を形成し、電気的に安定した絶縁体となります。しかし、実際の製造においては、不純物を完全に含まない真性シリコンウェーハは存在しません。

7.抵抗率:

ウェーハの抵抗率の制御は半導体デバイスの性能に直接影響するため、非常に重要です。ウェーハの抵抗率を変更するために、メーカーは通常ウェーハにドーピングを行います。ドーパント濃度が高くなると抵抗率は低くなり、ドーパント濃度が低くなると抵抗率は高くなります。

結論として、半導体デバイスの開発サイクルの短縮と製造コストの最適化の両方の目的を確実にするために、ウェーハを選択する前にその後のプロセス条件と装置の制限を明確にし、上記の指標に基づいて選択することをお勧めします。