Co je Notch on Wafers?

Silikonové destičkyjsou základem integrovaných obvodů a polovodičových součástek. Mají zajímavou vlastnost - ploché hrany nebo drobné rýhy po stranách. Nejedná se o závadu, ale o záměrně navržený funkční popisovač.Ve skutečnosti tento zářez slouží jako směrová reference a identifikační značka během celého výrobního procesu.

V počátcích oplatky většinou používaly jako značku „ploché“, což znamená krátký rovný segment vybroušený na kruhové hraně. Poloha a počet těchto ploch byly použity k rozlišení krystalových orientací a typů dopingu. Jak se zvětšila velikost plátku a zlepšila se přesnost procesu, hlavní proud 200 mm a 300 mm plátků se z velké části standardizoval na design s malým obloukovým zářezem. Poloha tohoto zářezu je definována normami a je umístěna s pevnou orientací, která se používá k označení orientace krystalu destičky (například <100> nebo <111>) a k zajištění společného referenčního bodu pro následující zařízení.

Jaká je funkce zářezu oplatky? 

• Nejprve poskytuje referenci pro zarovnání plátků. Klíčové kroky, jako je litografie, leptání a iontová implantace, vyžadují vrstvení několika vzorových vrstev. Pokud souřadnicový systém každé vrstvy není konzistentní, konečná zařízení budou nesprávně zarovnána a sešrotována. Detekcí polohy zářezu může zařízení rychle vytvořit jednotný souřadnicový systém a poté použít zarovnávací značky k dosažení přesného překrytí.
• Za druhé, zakóduje informace o waferu. Různé orientace krystalů a různé typy dotování (jako je typ P a typ N) mají odlišné materiálové vlastnosti a konstrukční aspekty. Orientace zářezu v kombinaci se značkami na zadní straně a dalšími prostředky umožňuje výrobní lince rychle identifikovat plátky během automatizované manipulace a třídění, čímž se zabrání záměnám mezi různými typy produktů.
• Za třetí zajišťuje bezpečnost při automatizované manipulaci. Moderní továrny široce využívají ramena robotů a automatizované systémy manipulace s materiálem (AMHS). Tyto systémy spoléhají na zářez, aby určil přední/zadní stranu a orientaci plátku, čímž zabraňují nesprávnému vložení nebo převrácení, které by jinak vedlo ke ztrátě výnosu.

Pro zařízení a procesní inženýry se zářez na waferu může zdát bezvýznamný, ale prochází celým procesním řetězcem od vytahování krystalu, epitaxe a výroby waferu až po test předběžného balení. Kdykoli se jedná o „směr“ – orientaci krystalu, zarovnání rozvržení, orientaci napětí nebo dokonce návrh struktury určitých energetických zařízení – je tato malá geometrická značka téměř vždy v pozadí. Jakmile pochopíte roli vrubu, bude mnohem snazší sledovat, jak se plátek „pohybuje“ výrobní linkou a jak každý procesní krok vytváří svůj souřadnicový systém kolem tohoto kusu křemíku.