炭化ケイ素ウェーハは、パワーエレクトロニクス、RFデバイス、高温エレクトロニクス、半導体研究で広く使用されています。しかし、 SiCウェーハ 同じ直径と厚さでも、エピタキシャル成長やデバイス製造中に非常に異なる性能を示すことがあります。
結晶欠陥、表面損傷、幾何学的ばらつき、抵抗率の不均一性、汚染はすべて、プロセス収率とデバイス信頼性に影響を与える可能性があります。したがって、ウェーハの直径と表面の外観のみをチェックするだけでは不十分です。
このガイドでは、最も重要なSiCウェーハの検査項目、それらの測定方法、およびバイヤーが生産ロットを承認する前にサプライヤーに要求すべき事項について説明します。
SiCウェーハの品質は、通常、5つの主要な領域で評価されます。
各項目の重要性は、意図された用途によって異なります。エピタキシャル成長用に準備されたデバイスグレードの基板は、通常、研究用ウェーハ、ダミーウェーハ、または装置校正用ウェーハよりも厳しい管理が必要です。
すべての用途に共通する「良い」SiCウェーハを定義する単一の仕様はありません。適切な許容限界は、デバイスプロセス、ウェーハサイズ、導電型、および必要な生産収率に従って確立する必要があります。
| 検査項目 | 重要性 | 一般的な検査方法 |
|---|---|---|
| ポリタイプ | 材料と電気的特性を決定する | ラマン分光法、XRD |
| 結晶配向 | エピタキシャル成長とデバイス製造に影響する | X線回折 |
| オフアクシス角度 | ステップフローエピタキシャル成長に影響する | 高分解能XRD |
| マイクロパイプ | 壊滅的なデバイス故障の原因となる可能性がある | 光学検査、X線トポグラフィー、欠陥マッピング |
| 転位 | リーク、ブレークダウン、信頼性に影響を与える可能性がある | PLマッピング、X線トポグラフィー、エッチング |
| 直径と厚さ | 装置とプロセスの互換性を決定する | 寸法測定 |
| TTV | リソグラフィー、研削、プロセス均一性に影響する | 静電容量または光学測定 |
| 弓と反り | チャッキング、フォーカス、取り扱いに影響する | 非接触光学測定 |
| 表面粗さ | エピタキシャル層の品質に影響する | AFM |
| 傷とピット | 核生成または故障サイトとなる可能性がある | 光学およびレーザー散乱検査 |
| 抵抗率 | 電気的性能を決定する | 4点プローブ、渦電流または非接触試験 |
| ドーピング均一性 | ウェーハ全体のデバイスの一貫性に影響する | 抵抗率マッピング、ホール測定 |
| 表面汚染 | 収率を低下させたり、欠陥を導入したりする可能性がある | 粒子検査、TXRF、XPSまたはその他の分析方法 |
| エッジ品質 | ウェーハの破損と取り扱いに影響する | エッジ検査と顕微鏡検査 |
炭化ケイ素には多くの結晶構造があり、ポリタイプとして知られています。最も一般的な半導体グレードは4H-SiCと6H-SiCです。
現在、4H-SiCは、その有利なキャリア移動度、広いバンドギャップ、高い臨界電界強度により、パワーデバイスで一般的に選択されています。ただし、6H-SiCは、特定の研究、光学、または特殊な用途で依然として使用される場合があります。
ポリタイプは、分析証明書に明確に記載する必要があります。ラマン分光法とX線回折を使用して、結晶構造を確認し、可能性のあるポリタイプ介在物を特定できます。
バイヤーは、同じ色、直径、または導電型であっても、すべてのSiCウェーハが同じ結晶構造を持っていると仮定すべきではありません。
ほとんどの市販の4H-SiC基板は、定義された結晶配向で製造されており、一般的に(0001)面に基づいています。ウェーハには、指定されたオフアクシス角度と方向がある場合もあります。
オフアクシス配向は、エピタキシャル成長にとって特に重要です。ステップフロー成長をサポートし、エピタキシャル層の望ましくない結晶構造の形成を制御するのに役立ちます。
重要な配向情報には以下が含まれる場合があります。
X線回折は、結晶配向とオフカットを確認するためによく使用されます。エピタキシャル成長用のウェーハを注文する場合、バイヤーは公称オフアクシス角度と許容可能な許容差の両方を指定する必要があります。
結晶欠陥は、SiCウェーハの品質に影響を与える最も重要な要因の1つです。
マイクロパイプは、大きなスクリュー転位に関連する中空コア欠陥です。基板を貫通し、エピタキシャル成長またはデバイス製造を妨げる可能性があります。
マイクロパイプはかつてSiC製造における主要な制限でした。現代の結晶成長によりその密度は大幅に減少しましたが、マイクロパイプ検査は高電圧および高信頼性アプリケーションにとって依然として重要です。
スレッディングスクリュー転位、またはTSDは、結晶成長方向に沿って約伸びています。これらは、ブレークダウン挙動、漏れ電流、およびデバイス信頼性に影響を与える可能性があります。
それらの効果は、デバイス構造、場所、およびプロセス設計に依存します。したがって、欠陥密度と空間分布の両方が関連する可能性があります。
スレッディングエッジ転位、またはTEDは、SiC基板で一般的に見られます。マイクロパイプほど破壊的ではないかもしれませんが、高密度はエピタキシャル品質とデバイス性能に影響を与える可能性があります。
基底面転位、またはBPDは、電気的ストレス下でのスタッキングフォールトの形成または拡大に寄与する可能性があるため、バイポーラデバイスアプリケーションで重要です。
バイポーラ劣化に敏感なアプリケーションでは、BPD密度とエピタキシャル成長中の変換挙動を慎重に評価する必要があります。
スタッキングフォールトは、SiC結晶の通常のスタッキングシーケンスの中断です。ポリタイプ介在物は、意図しないSiC結晶構造が存在する領域です。
どちらの欠陥もエピタキシャル成長を妨げ、電気的性能に影響を与える可能性があります。
一般的な欠陥検査方法には以下が含まれます。
一部の方法は非破壊的ですが、化学エッチングは破壊的です。バイヤーは、使用された検査方法と、報告された結果がウェーハ全体を表すか、サンプリングされた領域のみを表すかを確認する必要があります。
ウェーハの直径と厚さは、基板が処理、取り扱い、研磨、およびエピタキシャル成長装置と互換性があるかどうかを決定します。
主要な寸法項目には以下が含まれます。
厚さの要件は、ウェーハの直径と意図された使用法によって異なる場合があります。特定のデバイスプロセスにはより薄いウェーハが必要な場合がありますが、より厚い基板は研究または装置テスト中の機械的安定性を向上させる可能性があります。
カスタム厚さのウェーハの場合、バイヤーは追加の研削または研磨が弓、反り、または基板下の損傷を増加させる可能性があるかどうかを評価する必要があります。
総厚さ変動、一般にTTVと略されるものは、定義された測定領域内のウェーハ全体で測定された最大厚さと最小厚さの差です。
過度の厚さ変動は以下に影響を与える可能性があるため、低いTTVは重要です。
TTV値は、測定方法、測定点の数、およびエッジ除外領域の影響を受ける可能性があります。したがって、仕様は最大TTV値のみを記載すべきではありません。合意された測定条件も特定する必要があります。
弓と反りは、自由でクランプされていないウェーハの形状を説明しますが、同じ測定ではありません。
弓一般的に、ウェーハの中央表面の参照平面からのずれを説明します。
反り参照平面に対する中央表面の最も高い点と最も低い点の全体的な差を表します。
過度の弓または反りは、以下のような問題を引き起こす可能性があります。
より大きな直径でより薄いSiCウェーハは、幾何学的変形に対してより敏感である可能性があります。バイヤーは、異なるサプライヤーからのデータを比較する際に、測定方法、エッジ除外、およびウェーハサポート条件を定義する必要があります。
エピタキシャル成長準備完了のSiC表面は、非常に滑らかで、顕著な研磨損傷がない必要があります。
原子間力顕微鏡、またはAFMは、二乗平均平方根表面粗さを測定するためによく使用されます。ただし、報告された値は、スキャン領域、装置設定、および測定場所によって大きく異なります。
したがって、粗さの結果には以下を含める必要があります。
スキャンサイズまたはサンプリング計画のない単一の粗さ値は比較が困難です。
エピタキシャル成長を目的としたウェーハの場合、表面品質は、傷、ピット、残留基板下損傷、ステップバンチングなどの研磨関連の欠陥についても評価する必要があります。
ウェーハは肉眼ではきれいに見えても、エピタキシャル成長またはデバイス製造に影響を与える欠陥を含んでいる可能性があります。
一般的な表面欠陥には以下が含まれます。
検査は、明視野顕微鏡、暗視野顕微鏡、レーザー散乱システム、および自動表面スキャナーを使用して行うことができます。
許容基準は、検出可能な最小欠陥サイズ、許容可能な欠陥数、およびエッジ除外領域を定義する必要があります。「ミラー研磨」または「傷なし」などの説明は、測定可能な基準が伴わない限り十分ではありません。
SiCウェーハには2つの極性表面があります。シリコン終端面と炭素終端面です。これらの表面は、酸化、エッチング、研磨、またはエピタキシャル成長中に同じように振る舞うわけではありません。
サプライヤーは以下を特定する必要があります。
誤った面識別は、特にエピタキシャル成長または表面研究中に、プロセス障害につながる可能性があります。
片面研磨ウェーハの場合、バイヤーは裏面がファイングラウンド、エッチング、ラップ、または研磨されているかどうかも確認する必要があります。
電気的性能は、SiCウェーハ品質のもう1つの不可欠な部分です。
導電性N型SiCウェーハは、一般的に窒素ドーピングされています。特殊な用途には、他のドーピングタイプや半絶縁グレードも利用可能です。
重要な電気パラメータには以下が含まれる場合があります。
4点プローブテスト、非接触抵抗率測定、渦電流マッピング、ホール効果測定は、ウェーハタイプと抵抗範囲に応じて使用される場合があります。
平均抵抗率値だけでは不十分な場合があります。デバイス製造の場合、ウェーハ中心から端までのばらつき、および同じロット内のウェーハ間のばらつきも同様に重要である可能性があります。
半絶縁性SiCウェーハの場合、測定方法は高抵抗率材料に適している必要があります。サプライヤーは、試験温度、測定範囲、および許容基準を記載する必要があります。
金属汚染、有機残留物、粒子は、ウェーハが幾何学的仕様を満たしていても、エピタキシャル成長とデバイスの収率を低下させる可能性があります。
可能な検査技術には以下が含まれます。
すべての注文で高度な汚染テストが必要なわけではありません。ただし、材料が敏感な半導体製造を目的としている場合、バイヤーは少なくともウェーハ洗浄プロセス、最終パッケージング環境、および許容可能な最大粒子レベルを確認する必要があります。
ウェーハエッジは、機械的強度と自動ハンドリングに影響します。
エッジを検査します。
小さなエッジ欠陥は、高温処理、研削、またはウェーハ輸送中に成長する可能性があります。このため、エッジ検査は、特に薄型または大口径ウェーハの場合、受入品質管理に含める必要があります。
プライマリフラットまたはノッチの位置と寸法は、処理装置および結晶配向の要件とも一致する必要があります。
完全な分析証明書は、検査結果を供給されたウェーハまたは生産ロットに明確にリンクする必要があります。
注文に応じて、有用なドキュメントには以下が含まれる場合があります。
ロットレベルの平均値では、局所的な欠陥やウェーハ間のばらつきを常に明らかにできるとは限りません。重要なアプリケーションの場合、一般的なバッチ証明書のみに依存するのではなく、個々のウェーハデータまたはウェーハマップを要求してください。
エピタキシャル結果の比較、プロセス問題の特定、または長期的なサプライヤーの一貫性の評価において、トレーサビリティも重要です。
裸のSiC基板とエピタキシャルSiCウェーハでは、異なる検査計画が必要です。
基板パラメータに加えて、エピタキシャルウェーハでは以下を評価する必要がある場合があります。
バイヤーは、研磨済み基板、エピタキシャル成長準備完了基板、またはエピタキシャル層付きウェーハが必要かどうかを明確に指定する必要があります。
実用的な受入検査プロセスは、4つのステップに分けられます。
ウェーハ識別、注文書、梱包ラベル、およびCOAが同じウェーハまたはロットを参照していることを確認します。
直径、厚さ、エッジの状態、表面識別、および目に見える傷、粒子、またはチップを確認します。
TTV、弓、反り、粗さ、または抵抗率など、プロセスに最も関連性の高いプロパティを測定します。
生産用途の場合、受入検査データとエピタキシャル欠陥、製造収率、および最終デバイスパフォーマンスを相関させます。これにより、どの基板パラメータが実際のプロセスに最も影響を与えるかを判断するのに役立ちます。
見積もりを依頼する前に、以下の情報を提供してください。
完全な仕様を提供することで、技術的な確認時間を短縮し、サプライヤーが正しいウェーハグレードを選択するのに役立ちます。
すべての用途に共通する最も重要なパラメータはありません。結晶欠陥、表面状態、形状、抵抗率はすべて一緒に考慮する必要があります。エピタキシャル成長の場合、オフアクシス角度、表面粗さ、基板下損傷、および結晶欠陥が特に重要であることがよくあります。
TTVが低いほど一般的にプロセス均一性が向上しますが、より厳しい仕様は製造コストを増加させる可能性があります。適切な限界は、装置、リソグラフィープロセス、ボンディング方法、および最終デバイスの要件に基づいている必要があります。
いいえ。目視検査では、傷、チップ、汚れ、および大きな表面欠陥を特定できますが、すべての基板下または結晶学的欠陥を明らかにすることはできません。PLマッピング、X線トポグラフィー、AFM、およびその他の分析方法が必要になる場合があります。
表面粗さは、異なるスキャン領域で測定すると異なって見える場合があります。AFMの結果には、常にスキャンサイズ、測定場所、およびサンプリングされた点の数が含まれている必要があります。
研究グレードのウェーハは、より広い許容差またはより高い許容欠陥レベルを持つ場合があります。デバイスグレードまたはエピタキシャル成長準備完了ウェーハは、一般的に結晶欠陥、表面状態、形状、抵抗率、およびトレーサビリティのより厳密な制御が必要です。
欠陥の位置、抵抗率の均一性、または局所的な表面状態がデバイスの収率に影響を与える可能性があるアプリケーションでは、ウェーハレベルマップが推奨されます。単一のロット平均値よりも有用な情報を提供します。
SiCウェーハの品質評価には、直径、厚さ、および目視の外観を確認する以上のものが必要です。結晶構造、転位密度、TTV、弓、反り、表面粗さ、抵抗率、汚染、およびトレーサビリティはすべて、エピタキシャル成長とデバイスの収率に影響を与える可能性があります。
最初のステップは、ウェーハの意図された用途を定義することです。次に、バイヤーは測定可能な許容基準を確立し、それらのプロセスに直接影響を与えるパラメータに基づいて検査結果を要求できます。
見積もりを依頼する際は、ポリタイプ、直径、配向、導電性、厚さ、幾何学的許容差、表面要件、およびドキュメントのニーズを提供してください。詳細なRFQは、ウェーハを正確に比較し、一般的な説明を満たすが実際の用途には一致しない材料を受け取ることを避けることを容易にします。
炭化ケイ素ウェーハは、パワーエレクトロニクス、RFデバイス、高温エレクトロニクス、半導体研究で広く使用されています。しかし、 SiCウェーハ 同じ直径と厚さでも、エピタキシャル成長やデバイス製造中に非常に異なる性能を示すことがあります。
結晶欠陥、表面損傷、幾何学的ばらつき、抵抗率の不均一性、汚染はすべて、プロセス収率とデバイス信頼性に影響を与える可能性があります。したがって、ウェーハの直径と表面の外観のみをチェックするだけでは不十分です。
このガイドでは、最も重要なSiCウェーハの検査項目、それらの測定方法、およびバイヤーが生産ロットを承認する前にサプライヤーに要求すべき事項について説明します。
SiCウェーハの品質は、通常、5つの主要な領域で評価されます。
各項目の重要性は、意図された用途によって異なります。エピタキシャル成長用に準備されたデバイスグレードの基板は、通常、研究用ウェーハ、ダミーウェーハ、または装置校正用ウェーハよりも厳しい管理が必要です。
すべての用途に共通する「良い」SiCウェーハを定義する単一の仕様はありません。適切な許容限界は、デバイスプロセス、ウェーハサイズ、導電型、および必要な生産収率に従って確立する必要があります。
| 検査項目 | 重要性 | 一般的な検査方法 |
|---|---|---|
| ポリタイプ | 材料と電気的特性を決定する | ラマン分光法、XRD |
| 結晶配向 | エピタキシャル成長とデバイス製造に影響する | X線回折 |
| オフアクシス角度 | ステップフローエピタキシャル成長に影響する | 高分解能XRD |
| マイクロパイプ | 壊滅的なデバイス故障の原因となる可能性がある | 光学検査、X線トポグラフィー、欠陥マッピング |
| 転位 | リーク、ブレークダウン、信頼性に影響を与える可能性がある | PLマッピング、X線トポグラフィー、エッチング |
| 直径と厚さ | 装置とプロセスの互換性を決定する | 寸法測定 |
| TTV | リソグラフィー、研削、プロセス均一性に影響する | 静電容量または光学測定 |
| 弓と反り | チャッキング、フォーカス、取り扱いに影響する | 非接触光学測定 |
| 表面粗さ | エピタキシャル層の品質に影響する | AFM |
| 傷とピット | 核生成または故障サイトとなる可能性がある | 光学およびレーザー散乱検査 |
| 抵抗率 | 電気的性能を決定する | 4点プローブ、渦電流または非接触試験 |
| ドーピング均一性 | ウェーハ全体のデバイスの一貫性に影響する | 抵抗率マッピング、ホール測定 |
| 表面汚染 | 収率を低下させたり、欠陥を導入したりする可能性がある | 粒子検査、TXRF、XPSまたはその他の分析方法 |
| エッジ品質 | ウェーハの破損と取り扱いに影響する | エッジ検査と顕微鏡検査 |
炭化ケイ素には多くの結晶構造があり、ポリタイプとして知られています。最も一般的な半導体グレードは4H-SiCと6H-SiCです。
現在、4H-SiCは、その有利なキャリア移動度、広いバンドギャップ、高い臨界電界強度により、パワーデバイスで一般的に選択されています。ただし、6H-SiCは、特定の研究、光学、または特殊な用途で依然として使用される場合があります。
ポリタイプは、分析証明書に明確に記載する必要があります。ラマン分光法とX線回折を使用して、結晶構造を確認し、可能性のあるポリタイプ介在物を特定できます。
バイヤーは、同じ色、直径、または導電型であっても、すべてのSiCウェーハが同じ結晶構造を持っていると仮定すべきではありません。
ほとんどの市販の4H-SiC基板は、定義された結晶配向で製造されており、一般的に(0001)面に基づいています。ウェーハには、指定されたオフアクシス角度と方向がある場合もあります。
オフアクシス配向は、エピタキシャル成長にとって特に重要です。ステップフロー成長をサポートし、エピタキシャル層の望ましくない結晶構造の形成を制御するのに役立ちます。
重要な配向情報には以下が含まれる場合があります。
X線回折は、結晶配向とオフカットを確認するためによく使用されます。エピタキシャル成長用のウェーハを注文する場合、バイヤーは公称オフアクシス角度と許容可能な許容差の両方を指定する必要があります。
結晶欠陥は、SiCウェーハの品質に影響を与える最も重要な要因の1つです。
マイクロパイプは、大きなスクリュー転位に関連する中空コア欠陥です。基板を貫通し、エピタキシャル成長またはデバイス製造を妨げる可能性があります。
マイクロパイプはかつてSiC製造における主要な制限でした。現代の結晶成長によりその密度は大幅に減少しましたが、マイクロパイプ検査は高電圧および高信頼性アプリケーションにとって依然として重要です。
スレッディングスクリュー転位、またはTSDは、結晶成長方向に沿って約伸びています。これらは、ブレークダウン挙動、漏れ電流、およびデバイス信頼性に影響を与える可能性があります。
それらの効果は、デバイス構造、場所、およびプロセス設計に依存します。したがって、欠陥密度と空間分布の両方が関連する可能性があります。
スレッディングエッジ転位、またはTEDは、SiC基板で一般的に見られます。マイクロパイプほど破壊的ではないかもしれませんが、高密度はエピタキシャル品質とデバイス性能に影響を与える可能性があります。
基底面転位、またはBPDは、電気的ストレス下でのスタッキングフォールトの形成または拡大に寄与する可能性があるため、バイポーラデバイスアプリケーションで重要です。
バイポーラ劣化に敏感なアプリケーションでは、BPD密度とエピタキシャル成長中の変換挙動を慎重に評価する必要があります。
スタッキングフォールトは、SiC結晶の通常のスタッキングシーケンスの中断です。ポリタイプ介在物は、意図しないSiC結晶構造が存在する領域です。
どちらの欠陥もエピタキシャル成長を妨げ、電気的性能に影響を与える可能性があります。
一般的な欠陥検査方法には以下が含まれます。
一部の方法は非破壊的ですが、化学エッチングは破壊的です。バイヤーは、使用された検査方法と、報告された結果がウェーハ全体を表すか、サンプリングされた領域のみを表すかを確認する必要があります。
ウェーハの直径と厚さは、基板が処理、取り扱い、研磨、およびエピタキシャル成長装置と互換性があるかどうかを決定します。
主要な寸法項目には以下が含まれます。
厚さの要件は、ウェーハの直径と意図された使用法によって異なる場合があります。特定のデバイスプロセスにはより薄いウェーハが必要な場合がありますが、より厚い基板は研究または装置テスト中の機械的安定性を向上させる可能性があります。
カスタム厚さのウェーハの場合、バイヤーは追加の研削または研磨が弓、反り、または基板下の損傷を増加させる可能性があるかどうかを評価する必要があります。
総厚さ変動、一般にTTVと略されるものは、定義された測定領域内のウェーハ全体で測定された最大厚さと最小厚さの差です。
過度の厚さ変動は以下に影響を与える可能性があるため、低いTTVは重要です。
TTV値は、測定方法、測定点の数、およびエッジ除外領域の影響を受ける可能性があります。したがって、仕様は最大TTV値のみを記載すべきではありません。合意された測定条件も特定する必要があります。
弓と反りは、自由でクランプされていないウェーハの形状を説明しますが、同じ測定ではありません。
弓一般的に、ウェーハの中央表面の参照平面からのずれを説明します。
反り参照平面に対する中央表面の最も高い点と最も低い点の全体的な差を表します。
過度の弓または反りは、以下のような問題を引き起こす可能性があります。
より大きな直径でより薄いSiCウェーハは、幾何学的変形に対してより敏感である可能性があります。バイヤーは、異なるサプライヤーからのデータを比較する際に、測定方法、エッジ除外、およびウェーハサポート条件を定義する必要があります。
エピタキシャル成長準備完了のSiC表面は、非常に滑らかで、顕著な研磨損傷がない必要があります。
原子間力顕微鏡、またはAFMは、二乗平均平方根表面粗さを測定するためによく使用されます。ただし、報告された値は、スキャン領域、装置設定、および測定場所によって大きく異なります。
したがって、粗さの結果には以下を含める必要があります。
スキャンサイズまたはサンプリング計画のない単一の粗さ値は比較が困難です。
エピタキシャル成長を目的としたウェーハの場合、表面品質は、傷、ピット、残留基板下損傷、ステップバンチングなどの研磨関連の欠陥についても評価する必要があります。
ウェーハは肉眼ではきれいに見えても、エピタキシャル成長またはデバイス製造に影響を与える欠陥を含んでいる可能性があります。
一般的な表面欠陥には以下が含まれます。
検査は、明視野顕微鏡、暗視野顕微鏡、レーザー散乱システム、および自動表面スキャナーを使用して行うことができます。
許容基準は、検出可能な最小欠陥サイズ、許容可能な欠陥数、およびエッジ除外領域を定義する必要があります。「ミラー研磨」または「傷なし」などの説明は、測定可能な基準が伴わない限り十分ではありません。
SiCウェーハには2つの極性表面があります。シリコン終端面と炭素終端面です。これらの表面は、酸化、エッチング、研磨、またはエピタキシャル成長中に同じように振る舞うわけではありません。
サプライヤーは以下を特定する必要があります。
誤った面識別は、特にエピタキシャル成長または表面研究中に、プロセス障害につながる可能性があります。
片面研磨ウェーハの場合、バイヤーは裏面がファイングラウンド、エッチング、ラップ、または研磨されているかどうかも確認する必要があります。
電気的性能は、SiCウェーハ品質のもう1つの不可欠な部分です。
導電性N型SiCウェーハは、一般的に窒素ドーピングされています。特殊な用途には、他のドーピングタイプや半絶縁グレードも利用可能です。
重要な電気パラメータには以下が含まれる場合があります。
4点プローブテスト、非接触抵抗率測定、渦電流マッピング、ホール効果測定は、ウェーハタイプと抵抗範囲に応じて使用される場合があります。
平均抵抗率値だけでは不十分な場合があります。デバイス製造の場合、ウェーハ中心から端までのばらつき、および同じロット内のウェーハ間のばらつきも同様に重要である可能性があります。
半絶縁性SiCウェーハの場合、測定方法は高抵抗率材料に適している必要があります。サプライヤーは、試験温度、測定範囲、および許容基準を記載する必要があります。
金属汚染、有機残留物、粒子は、ウェーハが幾何学的仕様を満たしていても、エピタキシャル成長とデバイスの収率を低下させる可能性があります。
可能な検査技術には以下が含まれます。
すべての注文で高度な汚染テストが必要なわけではありません。ただし、材料が敏感な半導体製造を目的としている場合、バイヤーは少なくともウェーハ洗浄プロセス、最終パッケージング環境、および許容可能な最大粒子レベルを確認する必要があります。
ウェーハエッジは、機械的強度と自動ハンドリングに影響します。
エッジを検査します。
小さなエッジ欠陥は、高温処理、研削、またはウェーハ輸送中に成長する可能性があります。このため、エッジ検査は、特に薄型または大口径ウェーハの場合、受入品質管理に含める必要があります。
プライマリフラットまたはノッチの位置と寸法は、処理装置および結晶配向の要件とも一致する必要があります。
完全な分析証明書は、検査結果を供給されたウェーハまたは生産ロットに明確にリンクする必要があります。
注文に応じて、有用なドキュメントには以下が含まれる場合があります。
ロットレベルの平均値では、局所的な欠陥やウェーハ間のばらつきを常に明らかにできるとは限りません。重要なアプリケーションの場合、一般的なバッチ証明書のみに依存するのではなく、個々のウェーハデータまたはウェーハマップを要求してください。
エピタキシャル結果の比較、プロセス問題の特定、または長期的なサプライヤーの一貫性の評価において、トレーサビリティも重要です。
裸のSiC基板とエピタキシャルSiCウェーハでは、異なる検査計画が必要です。
基板パラメータに加えて、エピタキシャルウェーハでは以下を評価する必要がある場合があります。
バイヤーは、研磨済み基板、エピタキシャル成長準備完了基板、またはエピタキシャル層付きウェーハが必要かどうかを明確に指定する必要があります。
実用的な受入検査プロセスは、4つのステップに分けられます。
ウェーハ識別、注文書、梱包ラベル、およびCOAが同じウェーハまたはロットを参照していることを確認します。
直径、厚さ、エッジの状態、表面識別、および目に見える傷、粒子、またはチップを確認します。
TTV、弓、反り、粗さ、または抵抗率など、プロセスに最も関連性の高いプロパティを測定します。
生産用途の場合、受入検査データとエピタキシャル欠陥、製造収率、および最終デバイスパフォーマンスを相関させます。これにより、どの基板パラメータが実際のプロセスに最も影響を与えるかを判断するのに役立ちます。
見積もりを依頼する前に、以下の情報を提供してください。
完全な仕様を提供することで、技術的な確認時間を短縮し、サプライヤーが正しいウェーハグレードを選択するのに役立ちます。
すべての用途に共通する最も重要なパラメータはありません。結晶欠陥、表面状態、形状、抵抗率はすべて一緒に考慮する必要があります。エピタキシャル成長の場合、オフアクシス角度、表面粗さ、基板下損傷、および結晶欠陥が特に重要であることがよくあります。
TTVが低いほど一般的にプロセス均一性が向上しますが、より厳しい仕様は製造コストを増加させる可能性があります。適切な限界は、装置、リソグラフィープロセス、ボンディング方法、および最終デバイスの要件に基づいている必要があります。
いいえ。目視検査では、傷、チップ、汚れ、および大きな表面欠陥を特定できますが、すべての基板下または結晶学的欠陥を明らかにすることはできません。PLマッピング、X線トポグラフィー、AFM、およびその他の分析方法が必要になる場合があります。
表面粗さは、異なるスキャン領域で測定すると異なって見える場合があります。AFMの結果には、常にスキャンサイズ、測定場所、およびサンプリングされた点の数が含まれている必要があります。
研究グレードのウェーハは、より広い許容差またはより高い許容欠陥レベルを持つ場合があります。デバイスグレードまたはエピタキシャル成長準備完了ウェーハは、一般的に結晶欠陥、表面状態、形状、抵抗率、およびトレーサビリティのより厳密な制御が必要です。
欠陥の位置、抵抗率の均一性、または局所的な表面状態がデバイスの収率に影響を与える可能性があるアプリケーションでは、ウェーハレベルマップが推奨されます。単一のロット平均値よりも有用な情報を提供します。
SiCウェーハの品質評価には、直径、厚さ、および目視の外観を確認する以上のものが必要です。結晶構造、転位密度、TTV、弓、反り、表面粗さ、抵抗率、汚染、およびトレーサビリティはすべて、エピタキシャル成長とデバイスの収率に影響を与える可能性があります。
最初のステップは、ウェーハの意図された用途を定義することです。次に、バイヤーは測定可能な許容基準を確立し、それらのプロセスに直接影響を与えるパラメータに基づいて検査結果を要求できます。
見積もりを依頼する際は、ポリタイプ、直径、配向、導電性、厚さ、幾何学的許容差、表面要件、およびドキュメントのニーズを提供してください。詳細なRFQは、ウェーハを正確に比較し、一般的な説明を満たすが実際の用途には一致しない材料を受け取ることを避けることを容易にします。
english
français
Deutsch
Italiano
Русский
Español
português
Nederlandse
ελληνικά
日本語
한국
العربية
Türkçe
polski