炭化ケイ素の製造がウェハの直径を大きくする方向に進むにつれて、エッジの品質がますます重要になります。 200mmの場合SiCウェハ、直径、厚さ、TTV、反り、反り、表面粗さだけを評価するだけでは十分ではありません。ウェーハ周囲の状態は、取り扱いの安定性、エピタキシャル処理、洗浄、リソグラフィー、ウェーハの薄化、下流のデバイスの歩留まりに直接影響を与える可能性があります。
ウェーハの中心表面は良好に研磨されていますが、エッジの欠け、微小亀裂、またはベベルの周囲の表面下の損傷が依然として含まれている場合があります。これらの欠陥は、後の処理中に粒子の発生源や機械的故障の開始点となる可能性があります。
このため、200 mm SiC 基板の購入者は、エッジを二次的な特性として扱うのではなく、ベベル形状、エッジ除外、エッジ欠け制限、およびエッジ検査要件をウェーハ仕様に含める必要があります。
ウェハの直径が大きくなると、ウェハごとに処理できるデバイスの数が増加しますが、基板に課せられる機械的要件やプロセス制御要件も増加します。
200 mm SiC ウェーハは、以下を含む複数の自動システムを通過する必要があります。
これらの操作中、ウェーハのエッジは繰り返しの機械的接触と熱サイクルにさらされます。
したがって、比較的小さなエッジ欠陥であっても重要になる可能性があります。
典型的なエッジ関連のリスクには次のものがあります。
業界が200 mm基板に移行するにつれて、研磨単結晶SiCウェーハの仕様に関するSEMIの取り組みには、エッジ形状、平坦度、配向、欠陥などの物理的特性が特に含まれています。
半導体ウェーハの外周は、通常、鋭い 90 度の角として残されるのではなく、整形されます。
この形状の領域は、一般にベベル、エッジ プロファイル、またはエッジ コンターと呼ばれます。
エッジ形状の目的は、機械的応力の集中を軽減し、取り扱いや処理中のウェーハの欠けに対する耐性を高めることです。
SEMIのウェーハエッジ輪郭試験方法では、エッジに輪郭を付けることがチッピングの低減に役立ち、エピタキシャルエッジクラウンやフォトレジストエッジビードなどの問題も軽減できると述べています。
SiC ウェハの場合、SiC は非常に硬いものの、機械加工中に比較的脆いため、ベベル形状が特に重要です。
ウェーハ購入仕様では、以下を定義する必要がある場合があります。
すべてのプロセスに最適な単一のベベル形状はありません。
適切なプロファイルは、次のような要因によって異なります。
このため、洗練されたバイヤーは「標準ベベル」のみを指定することを避けるべきです。
エッジの形状が重要な場合、合意されたエッジプロファイルの図面または検査方法を購入仕様に含める必要があります。
エッジ除外 (EE) は、特定の表面または形状要件から除外されるウェーハの周辺領域を定義します。
SEMI 用語では、エッジ除外とは本質的に、固定品質領域の境界と公称ウェーハ周囲長との間の距離を指します。
ウェーハの特性はエッジ付近で変化することが多いため、この区別は重要です。
例としては次のものが挙げられます。
したがって、購入者は単に次のことを指定するべきではありません。
TTV ≤ X μm
より完全な仕様では、TTV がどこで測定されるか、どのエッジ除外が適用されるかを明確にする必要があります。
同じ原則が以下にも当てはまります。
エッジ近傍の形状は非常に重要になっており、SEMI M67 では、周縁近くのウェーハ形状を評価するための ESFQR、ESFQD、ESBIR などの特殊な測定基準が定義されています。
エッジチッピングは、最も目立つウェーハエッジ欠陥の 1 つです。
次のときに発生する可能性があります。
欠けは最初は単なる表面上の欠陥に見えるかもしれませんが、その重要性はその深さ、幅、位置、および欠けた領域から亀裂が伸びているかどうかによって異なります。
したがって、量産ウェーハの場合、購入者は次のような仕様を避ける必要があります。
深刻なエッジ欠けはありません。
この文言を客観的に検証することは困難です。
より良い RFQ では、次のような測定可能な受け入れ基準を定義する必要があります。
損傷したエッジは応力集中点になる可能性があります。
その後の熱的または機械的負荷中に、既存の亀裂がウェーハ内にさらに広がる可能性があります。
このリスクは、次の場合に特に重要になります。
したがって、最も安全なアプローチは、目に見える切りくずとそれに伴う微小亀裂の可能性の両方を評価することです。
より困難な品質問題の 1 つは、表面下の損傷 (SSD) です。
通常の目視検査ではウェーハのエッジは滑らかに見えますが、損傷した材料は表面の下に残っています。
SiC 加工の研究では、研削によってチッピングピットや表面下の横方向または中央亀裂などの損傷モードが発生する可能性があることが示されています。 4H-SiC に関する研究では、研削と研磨によって、通常の表面粗さ測定では完全には表現できないナノスケールの表面下の損傷が残る可能性があることも実証されています。
SSD の考えられる形式は次のとおりです。
重要な変数には次のものがあります。
粗いまたはより積極的な機械的処理は、通常、より深い損傷層を作成し、その後除去または軽減する必要があります。
このため、鏡のような外観だけでは、ウェーハエッジが優れた機械的完全性を備えていることを証明できないのです。
SiC 基板をホモエピタキシャル成長に使用する場合、エッジの品質が特に重要になります。
不適切なエッジ形状は、ウェーハ周囲付近で次のようなプロセスの複雑化を引き起こす可能性があります。
デバイスの製造元は、使用可能なデバイス領域からウェーハ周囲の一部を意図的に除外する場合がありますが、過度のエッジ損傷が計画された除外ゾーンを超えて広がる可能性があります。
したがって、エピタキシーの準備ができた SiC 基板の場合、RFQ では以下の関係を考慮する必要があります。
物理的ベベル → エッジ除外 → 使用可能領域 → エピタキシャル除外 → デバイス歩留まり
これらのアイテムを独立して扱うのではなく、
価値の高い 200 mm SiC 基板の場合、受入検査では構造化されたシーケンスを使用する必要があります。
ウェーハ容器を開ける前に、以下を点検してください。
これは、輸送時の損傷と製造上の欠陥を区別するのに役立ちます。
確認する：
同一製造ロット内でエッジの損傷が繰り返し見つかった場合、トレーサビリティが特に重要になります。
全周を検査して以下を確認します。
検査条件を標準化する必要がある。
光学倍率は、より小さな欠陥を検出する必要がある場合に使用できます。
以下の点に特別な注意を払う必要があります。
局所的な形状は円形のウェーハ周囲とは異なるため、ノッチ領域は特に注意する必要があります。
必要に応じて、以下を測定します。
SEMI M73は、高度なウェーハ処理におけるエッジ形状の定量的制御の重要性の高まりを反映して、測定されたウェーハエッジプロファイルから特性を抽出するための方法論を提供します。
検査レポートには、次のような合意されたウェーハ形状パラメータも含める必要があります。
エッジ近傍の形状は、ウェーハの中央領域と同じように動作すると自動的に想定されるべきではありません。
最後に、ベベルと研磨されたウェーハ表面の関係を検査します。
以下を確認してください:
実際の RFQ には次の項目を含めることができます。
| パラメータ | 指定する情報の例 |
|---|---|
| 材料 | 4H-SiC |
| 直径 | 200mm |
| 導電率 | N型・半絶縁 |
| 向き | 顧客の要求 |
| 軸外 | 角度と方向を指定する |
| 厚さ | 公称値+公差 |
| 表面 | Si面研磨 / DSP / その他 |
| TTV | 許容される最大値 |
| 弓 | 許容される最大値 |
| ワープ | 許容される最大値 |
| エッジプロファイル | サプライヤーの標準または合意された図面 |
| エッジの除外 | 測定除外の指定 |
| チッピング | 最大サイズと数量 |
| ひび割れ | 許可/不許可の定義 |
| ベベル検査 | 視覚/光学/次元 |
| 表面粒子 | 検査閾値を定義する |
| 表面粗さ | 測定面と測定位置 |
| 包装 | 枚葉/カセット/クリーンルーム包装 |
| 検査報告書 | 必須 |
| トレーサビリティ | ロットとウェーハIDが必要です |
デバイスのプロセスと計測システムは異なるため、正確な許容値はサプライヤーと顧客の間で合意される必要があります。
200 mm 基板を購入する前に、購入者は次のことを尋ねる場合があります。
これらの質問は、単に一般的な「プライムグレード」ウェーハを要求するよりも役立つことがよくあります。
SiC の製造が 200 mm 生産に向けて進むにつれて、ウェーハエッジの品質が基板の品質評価の重要な部分になります。
中央の研磨面が最も注目されるかもしれませんが、ベベル形状、エッジ排除、チッピング、および隠れた表面下の損傷は、取り扱いの信頼性、エピタキシャル処理、汚染制御、および使用可能なウェーハ面積に影響を与える可能性があります。
調達チームにとって重要なのは、「優れたエッジ品質」などの曖昧な要件を測定可能な仕様に置き換えることです。
したがって、完全な 200 mm SiC ウェハの RFQ では、以下を定義する必要があります。
ベベル形状 + エッジ除外 + チッピング基準 + クラック許容 + 検査方法 + ウェーハ形状 + 報告要件。
明確なエッジ仕様により、ウェーハサプライヤーとデバイスメーカーの両方が一貫した受入検査基準を確立しやすくなり、生産適格性評価時の紛争が軽減されます。
エッジ除外とは、ウェーハエッジと、指定された測定または品質評価に使用される領域の境界との間の周辺領域です。平坦度、欠陥、パーティクル、またはエピタキシャルの均一性を指定する場合は、明確に定義する必要があります。
適切に制御されたベベルは、鋭利なエッジの応力集中を軽減し、取り扱い中のチッピングを制限します。また、エピタキシー、コーティング、洗浄、リソグラフィー中のエッジ付近の処理動作にも影響を与える可能性があります。
はい。視覚的に滑らかな表面の下に微小亀裂や表面下の損傷が残る場合があります。要求の厳しい用途では、拡大検査と適切なプロセスまたは計測制御が必要になる場合があります。
炭化ケイ素の製造がウェハの直径を大きくする方向に進むにつれて、エッジの品質がますます重要になります。 200mmの場合SiCウェハ、直径、厚さ、TTV、反り、反り、表面粗さだけを評価するだけでは十分ではありません。ウェーハ周囲の状態は、取り扱いの安定性、エピタキシャル処理、洗浄、リソグラフィー、ウェーハの薄化、下流のデバイスの歩留まりに直接影響を与える可能性があります。
ウェーハの中心表面は良好に研磨されていますが、エッジの欠け、微小亀裂、またはベベルの周囲の表面下の損傷が依然として含まれている場合があります。これらの欠陥は、後の処理中に粒子の発生源や機械的故障の開始点となる可能性があります。
このため、200 mm SiC 基板の購入者は、エッジを二次的な特性として扱うのではなく、ベベル形状、エッジ除外、エッジ欠け制限、およびエッジ検査要件をウェーハ仕様に含める必要があります。
ウェハの直径が大きくなると、ウェハごとに処理できるデバイスの数が増加しますが、基板に課せられる機械的要件やプロセス制御要件も増加します。
200 mm SiC ウェーハは、以下を含む複数の自動システムを通過する必要があります。
これらの操作中、ウェーハのエッジは繰り返しの機械的接触と熱サイクルにさらされます。
したがって、比較的小さなエッジ欠陥であっても重要になる可能性があります。
典型的なエッジ関連のリスクには次のものがあります。
業界が200 mm基板に移行するにつれて、研磨単結晶SiCウェーハの仕様に関するSEMIの取り組みには、エッジ形状、平坦度、配向、欠陥などの物理的特性が特に含まれています。
半導体ウェーハの外周は、通常、鋭い 90 度の角として残されるのではなく、整形されます。
この形状の領域は、一般にベベル、エッジ プロファイル、またはエッジ コンターと呼ばれます。
エッジ形状の目的は、機械的応力の集中を軽減し、取り扱いや処理中のウェーハの欠けに対する耐性を高めることです。
SEMIのウェーハエッジ輪郭試験方法では、エッジに輪郭を付けることがチッピングの低減に役立ち、エピタキシャルエッジクラウンやフォトレジストエッジビードなどの問題も軽減できると述べています。
SiC ウェハの場合、SiC は非常に硬いものの、機械加工中に比較的脆いため、ベベル形状が特に重要です。
ウェーハ購入仕様では、以下を定義する必要がある場合があります。
すべてのプロセスに最適な単一のベベル形状はありません。
適切なプロファイルは、次のような要因によって異なります。
このため、洗練されたバイヤーは「標準ベベル」のみを指定することを避けるべきです。
エッジの形状が重要な場合、合意されたエッジプロファイルの図面または検査方法を購入仕様に含める必要があります。
エッジ除外 (EE) は、特定の表面または形状要件から除外されるウェーハの周辺領域を定義します。
SEMI 用語では、エッジ除外とは本質的に、固定品質領域の境界と公称ウェーハ周囲長との間の距離を指します。
ウェーハの特性はエッジ付近で変化することが多いため、この区別は重要です。
例としては次のものが挙げられます。
したがって、購入者は単に次のことを指定するべきではありません。
TTV ≤ X μm
より完全な仕様では、TTV がどこで測定されるか、どのエッジ除外が適用されるかを明確にする必要があります。
同じ原則が以下にも当てはまります。
エッジ近傍の形状は非常に重要になっており、SEMI M67 では、周縁近くのウェーハ形状を評価するための ESFQR、ESFQD、ESBIR などの特殊な測定基準が定義されています。
エッジチッピングは、最も目立つウェーハエッジ欠陥の 1 つです。
次のときに発生する可能性があります。
欠けは最初は単なる表面上の欠陥に見えるかもしれませんが、その重要性はその深さ、幅、位置、および欠けた領域から亀裂が伸びているかどうかによって異なります。
したがって、量産ウェーハの場合、購入者は次のような仕様を避ける必要があります。
深刻なエッジ欠けはありません。
この文言を客観的に検証することは困難です。
より良い RFQ では、次のような測定可能な受け入れ基準を定義する必要があります。
損傷したエッジは応力集中点になる可能性があります。
その後の熱的または機械的負荷中に、既存の亀裂がウェーハ内にさらに広がる可能性があります。
このリスクは、次の場合に特に重要になります。
したがって、最も安全なアプローチは、目に見える切りくずとそれに伴う微小亀裂の可能性の両方を評価することです。
より困難な品質問題の 1 つは、表面下の損傷 (SSD) です。
通常の目視検査ではウェーハのエッジは滑らかに見えますが、損傷した材料は表面の下に残っています。
SiC 加工の研究では、研削によってチッピングピットや表面下の横方向または中央亀裂などの損傷モードが発生する可能性があることが示されています。 4H-SiC に関する研究では、研削と研磨によって、通常の表面粗さ測定では完全には表現できないナノスケールの表面下の損傷が残る可能性があることも実証されています。
SSD の考えられる形式は次のとおりです。
重要な変数には次のものがあります。
粗いまたはより積極的な機械的処理は、通常、より深い損傷層を作成し、その後除去または軽減する必要があります。
このため、鏡のような外観だけでは、ウェーハエッジが優れた機械的完全性を備えていることを証明できないのです。
SiC 基板をホモエピタキシャル成長に使用する場合、エッジの品質が特に重要になります。
不適切なエッジ形状は、ウェーハ周囲付近で次のようなプロセスの複雑化を引き起こす可能性があります。
デバイスの製造元は、使用可能なデバイス領域からウェーハ周囲の一部を意図的に除外する場合がありますが、過度のエッジ損傷が計画された除外ゾーンを超えて広がる可能性があります。
したがって、エピタキシーの準備ができた SiC 基板の場合、RFQ では以下の関係を考慮する必要があります。
物理的ベベル → エッジ除外 → 使用可能領域 → エピタキシャル除外 → デバイス歩留まり
これらのアイテムを独立して扱うのではなく、
価値の高い 200 mm SiC 基板の場合、受入検査では構造化されたシーケンスを使用する必要があります。
ウェーハ容器を開ける前に、以下を点検してください。
これは、輸送時の損傷と製造上の欠陥を区別するのに役立ちます。
確認する：
同一製造ロット内でエッジの損傷が繰り返し見つかった場合、トレーサビリティが特に重要になります。
全周を検査して以下を確認します。
検査条件を標準化する必要がある。
光学倍率は、より小さな欠陥を検出する必要がある場合に使用できます。
以下の点に特別な注意を払う必要があります。
局所的な形状は円形のウェーハ周囲とは異なるため、ノッチ領域は特に注意する必要があります。
必要に応じて、以下を測定します。
SEMI M73は、高度なウェーハ処理におけるエッジ形状の定量的制御の重要性の高まりを反映して、測定されたウェーハエッジプロファイルから特性を抽出するための方法論を提供します。
検査レポートには、次のような合意されたウェーハ形状パラメータも含める必要があります。
エッジ近傍の形状は、ウェーハの中央領域と同じように動作すると自動的に想定されるべきではありません。
最後に、ベベルと研磨されたウェーハ表面の関係を検査します。
以下を確認してください:
実際の RFQ には次の項目を含めることができます。
| パラメータ | 指定する情報の例 |
|---|---|
| 材料 | 4H-SiC |
| 直径 | 200mm |
| 導電率 | N型・半絶縁 |
| 向き | 顧客の要求 |
| 軸外 | 角度と方向を指定する |
| 厚さ | 公称値+公差 |
| 表面 | Si面研磨 / DSP / その他 |
| TTV | 許容される最大値 |
| 弓 | 許容される最大値 |
| ワープ | 許容される最大値 |
| エッジプロファイル | サプライヤーの標準または合意された図面 |
| エッジの除外 | 測定除外の指定 |
| チッピング | 最大サイズと数量 |
| ひび割れ | 許可/不許可の定義 |
| ベベル検査 | 視覚/光学/次元 |
| 表面粒子 | 検査閾値を定義する |
| 表面粗さ | 測定面と測定位置 |
| 包装 | 枚葉/カセット/クリーンルーム包装 |
| 検査報告書 | 必須 |
| トレーサビリティ | ロットとウェーハIDが必要です |
デバイスのプロセスと計測システムは異なるため、正確な許容値はサプライヤーと顧客の間で合意される必要があります。
200 mm 基板を購入する前に、購入者は次のことを尋ねる場合があります。
これらの質問は、単に一般的な「プライムグレード」ウェーハを要求するよりも役立つことがよくあります。
SiC の製造が 200 mm 生産に向けて進むにつれて、ウェーハエッジの品質が基板の品質評価の重要な部分になります。
中央の研磨面が最も注目されるかもしれませんが、ベベル形状、エッジ排除、チッピング、および隠れた表面下の損傷は、取り扱いの信頼性、エピタキシャル処理、汚染制御、および使用可能なウェーハ面積に影響を与える可能性があります。
調達チームにとって重要なのは、「優れたエッジ品質」などの曖昧な要件を測定可能な仕様に置き換えることです。
したがって、完全な 200 mm SiC ウェハの RFQ では、以下を定義する必要があります。
ベベル形状 + エッジ除外 + チッピング基準 + クラック許容 + 検査方法 + ウェーハ形状 + 報告要件。
明確なエッジ仕様により、ウェーハサプライヤーとデバイスメーカーの両方が一貫した受入検査基準を確立しやすくなり、生産適格性評価時の紛争が軽減されます。
エッジ除外とは、ウェーハエッジと、指定された測定または品質評価に使用される領域の境界との間の周辺領域です。平坦度、欠陥、パーティクル、またはエピタキシャルの均一性を指定する場合は、明確に定義する必要があります。
適切に制御されたベベルは、鋭利なエッジの応力集中を軽減し、取り扱い中のチッピングを制限します。また、エピタキシー、コーティング、洗浄、リソグラフィー中のエッジ付近の処理動作にも影響を与える可能性があります。
はい。視覚的に滑らかな表面の下に微小亀裂や表面下の損傷が残る場合があります。要求の厳しい用途では、拡大検査と適切なプロセスまたは計測制御が必要になる場合があります。
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
Türkçe
polski