logo
لافتة لافتة

تفاصيل المدونة

Created with Pixso. بيت Created with Pixso. مدونة Created with Pixso.

GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and

GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and

2026-09-24

مع تحرك تصنيع كربيد السيليكون نحو أقطار أكبر من الرقاقات، تصبح جودة الحافة ذات أهمية متزايدة. ل 200 ملمرقاقة كربيد السيليكون، لا يكفي تقييم القطر والسمك وTTV والقوس والالتواء وخشونة السطح فقط. يمكن أن تؤثر حالة محيط الرقاقة بشكل مباشر على استقرار المعالجة، والمعالجة الفوقية، والتنظيف، والطباعة الحجرية، وترقق الرقاقة، وإنتاجية الجهاز النهائي.

قد تحتوي الرقاقة على سطح مركزي مصقول ممتاز بينما لا تزال تحتوي على رقائق حافة أو شقوق صغيرة أو تلف تحت السطح حول الشطبة. يمكن أن تصبح هذه العيوب مصادر جسيمات أو نقاط بدء الفشل الميكانيكي أثناء المعالجة اللاحقة.

لهذا السبب، يجب على مشتري ركائز SiC مقاس 200 مم تضمين الهندسة المائلة واستبعاد الحواف وحدود تقطيع الحواف ومتطلبات فحص الحواف في مواصفات الرقاقة بدلاً من التعامل مع الحافة كخاصية ثانوية.

آخر أخبار الشركة GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and  0

لماذا تصبح جودة الحافة أكثر أهمية عند 200 ملم

تعمل زيادة قطر الرقاقة على تحسين عدد الأجهزة التي يمكن معالجتها لكل رقاقة، ولكنها تزيد أيضًا من المتطلبات الميكانيكية ومتطلبات التحكم في العملية الموضوعة على الركيزة.

يجب أن تمر رقاقة SiC مقاس 200 مم عبر أنظمة آلية متعددة، بما في ذلك:

  • أشرطة الويفر والتعامل المتوافق مع FOUP
  • نقل الرقاقة الروبوتية
  • معدات التنظيف
  • مفاعلات الفوقية
  • أنظمة التفتيش
  • معدات الطحن الخلفي والتخفيف
  • عمليات الطباعة الحجرية والطلاء

خلال هذه العمليات، تتعرض حافة الرقاقة إلى اتصال ميكانيكي متكرر ودورة حرارية.

وبالتالي فإن عيوب الحواف الصغيرة نسبيًا يمكن أن تصبح مهمة.

تشمل المخاطر النموذجية المتعلقة بالحافة ما يلي:

  • التقطيع المحلي
  • الشقوق الصغيرة الشعاعية
  • خدوش مائلة
  • التحولات حافة حادة
  • الشقوق تحت السطحية
  • جزيئات فضفاضة
  • تلوث الحافة
  • هندسة الحافة غير النظامية

وقد شمل عمل SEMI على مواصفات رقاقة SiC أحادية البلورية المصقولة على وجه التحديد الخصائص الفيزيائية مثل شكل الحافة والتسطيح والتوجيه والعيوب حيث تحركت الصناعة نحو ركائز 200 مم.

1. الهندسة المائلة

عادة ما يتم تشكيل المحيط الخارجي لرقاقة أشباه الموصلات بدلاً من تركه بزاوية حادة تبلغ 90 درجة.

يُشار إلى هذه المنطقة ذات الشكل عادةً باسم المجسم المائل أو شكل الحافة أو محيط الحافة.

الغرض من تشكيل الحافة هو تقليل تركيز الضغط الميكانيكي وجعل الرقاقة أكثر مقاومة للتقطيع أثناء المعالجة والمعالجة.

تشير منهجية اختبار كفاف حافة الرقاقة من SEMI إلى أن تحديد الحافة يساعد على تقليل التقطيع ويمكنه أيضًا تقليل المشكلات مثل تاج الحافة الفوقي وخرزة الحافة المقاومة للضوء.

بالنسبة لرقائق SiC، تعد الهندسة المائلة ذات أهمية خاصة لأن SiC شديد الصلابة ولكنه هش نسبيًا أثناء التشغيل الميكانيكي.

معلمات شطبة هامة

قد تحتاج مواصفات شراء الرقاقة إلى تحديد:

  • عرض مشطوف
  • نصف قطر الحافة
  • زاوية شطبة
  • الانتقال إلى الجانب الأمامي
  • الانتقال إلى الجانب الخلفي
  • تناظر الحافة
  • اتساق ملف تعريف الحافة
  • هندسة الشق
  • تشطيب سطح مشطوف

لا توجد هندسة مائلة واحدة مثالية لكل عملية.

يعتمد الملف الشخصي المناسب على عوامل مثل:

  • سمك الرقاقة النهائية
  • متطلبات الفوقية
  • تصميم تشاك
  • طريقة التعامل مع الرقاقة
  • الخلفية المخططة
  • استبعاد حافة الجهاز
  • التوافق الآلي

لهذا السبب، يجب على المشترين المتطورين تجنب تحديد "الشطبة القياسية" فقط.

عندما تكون هندسة الحافة أمرًا بالغ الأهمية، يجب تضمين طريقة رسم أو فحص ملف تعريف الحافة المتفق عليها في مواصفات الشراء.

2. استبعاد الحافة

يحدد استبعاد الحافة (EE) المنطقة الطرفية للرقاقة المستبعدة من بعض متطلبات السطح أو الهندسة.

في مصطلحات SEMI، استبعاد الحافة هو في الأساس المسافة بين حدود منطقة الجودة الثابتة ومحيط الرقاقة الاسمي.

يعد هذا التمييز مهمًا لأن خصائص الرقاقة غالبًا ما تتغير بالقرب من الحافة.

تشمل الأمثلة ما يلي:

  • اختلاف السماكة المحلية
  • تدحرج السطح
  • علامات تلميع الحواف
  • تركيز الجسيمات
  • تباين سمك الفوقي
  • مقاومة طلاء عدم التوحيد
  • حبة الحافة
  • عيوب السطح المحلية

وبالتالي، لا ينبغي للمشتري أن يحدد ببساطة:

TTV ≥ X ميكرومتر

يجب أن توضح المواصفات الأكثر اكتمالاً مكان قياس TTV وما هو استبعاد الحافة المطبق.

وينطبق نفس المبدأ على:

  • التسطيح
  • قَوس
  • الاعوجاج
  • خشونة السطح
  • فحص الجسيمات
  • فحص الخلل
  • التوحيد سمك الفوقي

أصبحت الهندسة القريبة من الحافة مهمة بدرجة كافية لدرجة أن SEMI M67 يحدد مقاييس متخصصة مثل ESFQR وESFQD وESBIR لتقييم هندسة الرقاقة بالقرب من المحيط.

3. تقطيع الحواف

يعد تقطيع الحواف أحد العيوب الأكثر وضوحًا في حواف الرقاقة.

يمكن أن يحدث خلال:

  • تقطيع كريستال
  • طحن الحافة
  • اللف
  • تلميع
  • تنظيف
  • نقل الويفر
  • تحميل الكاسيت
  • طحن الخلفية
  • التعامل الميكانيكي

قد تبدو الشريحة في البداية مجرد عيب تجميلي، لكن أهميتها تعتمد على عمقها وعرضها وموقعها وما إذا كان الشق يمتد من المنطقة المكسورة.

بالنسبة لرقائق الإنتاج، يجب على المشترين تجنب مواصفات مثل:

لا يوجد تقطيع خطير في الحواف.

ومن الصعب فحص هذه الصياغة بشكل موضوعي.

يجب أن يحدد طلب عرض الأسعار الأفضل معايير قبول قابلة للقياس، مثل:

  • أقصى عرض للرقاقة
  • أقصى عمق للرقاقة
  • الحد الأقصى لعدد الرقائق
  • ما إذا كانت الرقائق قد تدخل إلى السطح المصقول
  • ما إذا كان مسموحًا بالشقوق الشعاعية
  • تكبير التفتيش
  • مناطق الحافة الحرجة مقابل مناطق الحافة غير الحرجة

لماذا يمكن أن تكون الرقائق الصغيرة مهمة؟

يمكن أن تصبح الحافة التالفة نقطة تركيز الإجهاد.

أثناء التحميل الحراري أو الميكانيكي اللاحق، يمكن أن يمتد الشق الموجود إلى داخل الرقاقة.

يصبح الخطر مهمًا بشكل خاص خلال:

  • ارتفاع درجة الحرارة الفوقية
  • المعالجة الحرارية السريعة
  • ترقق الرقاقة
  • التكعيب
  • ربط الرقاقة
  • التعامل الآلي عالي السرعة

وبالتالي فإن الطريقة الأكثر أمانًا هي تقييم كل من الشريحة المرئية وإمكانية حدوث تشققات صغيرة مرتبطة بها.

4. الضرر تحت السطح حول حافة SiC

إحدى مشكلات الجودة الأكثر صعوبة هي التلف تحت السطح، أو SSD.

يمكن أن تظهر حافة الرقاقة ناعمة تحت الفحص البصري العادي بينما تظل المادة التالفة تحت السطح.

أظهرت أبحاث تصنيع SiC أن الطحن يمكن أن ينتج عنه أوضاع ضرر بما في ذلك حفر التقطيع والشقوق الجانبية أو المتوسطة تحت السطح. أثبتت الأبحاث التي أجريت على 4H-SiC أيضًا أن الطحن والتلميع يمكن أن يترك أضرارًا نانوية تحت السطح لا يتم تمثيلها بشكل كامل من خلال قياسات خشونة السطح العادية.

تتضمن الأشكال المحتملة لـ SSD ما يلي:

  • الشقوق الصغيرة
  • الإجهاد الميكانيكي المتبقي
  • تلف الشبكة البلورية
  • الاضطرابات
  • المناطق المكسورة المحلية

ما الذي يسبب SSD؟

تشمل المتغيرات المهمة ما يلي:

  • حجم حصى عجلة الطحن
  • معدل التغذية
  • ضغط الطحن
  • سرعة العجلة
  • عمق إزالة المواد
  • ظروف التبريد
  • عملية التلميع
  • عمق إزالة CMP

عادةً ما تؤدي المعالجة الميكانيكية الخشنة أو الأكثر عدوانية إلى إنشاء طبقة ضرر أعمق يجب إزالتها أو تقليلها لاحقًا.

وهذا هو السبب في أن المظهر الشبيه بالمرآة وحده لا يمكن أن يثبت أن حافة الرقاقة تتمتع بسلامة ميكانيكية ممتازة.

5. جودة الحافة والمعالجة الفوقي

تصبح جودة الحافة ذات أهمية خاصة عندما يتم استخدام ركيزة SiC للنمو المتجانس.

يمكن أن تساهم هندسة الحافة الضعيفة في تعقيدات العملية بالقرب من محيط الرقاقة، بما في ذلك:

  • تاج الحافة
  • اختلاف سمك الفوقي المحلي
  • تشكيل الجسيمات
  • آثار تدفق الغاز غير موحدة
  • انتشار عيب الحافة

قد تستبعد الشركة المصنعة للجهاز عمدًا جزءًا من محيط الرقاقة من منطقة الجهاز القابلة للاستخدام، ولكن يمكن أن يمتد الضرر المفرط للحافة إلى ما هو أبعد من منطقة الاستبعاد المخطط لها.

بالنسبة لركيزة SiC جاهزة للتنقيح، يجب أن يأخذ طلب عرض الأسعار في الاعتبار العلاقة بين:

الشطب المادي ← استبعاد الحافة ← المنطقة القابلة للاستخدام ← الاستبعاد الفوقي ← إنتاجية الجهاز

بدلاً من التعامل مع هذه العناصر بشكل مستقل.

6. فحص الوارد لرقائق SiC مقاس 200 مم

بالنسبة لركائز SiC ذات القيمة العالية 200 مم، يجب أن يستخدم الفحص الوارد تسلسلًا منظمًا.

الخطوة 1: فحص التغليف

قبل فتح حاوية الرقاقة، افحص:

  • حالة صندوق الشحن
  • علامات الصدمة أو التأثير
  • حماية الرطوبة
  • حالة علبة الكاسيت أو الويفر
  • حركة الرقاقة داخل الناقل

وهذا يساعد على التمييز بين أضرار النقل وعيوب التصنيع.

الخطوة 2: تحديد الرقاقة

يتأكد:

  • القطر
  • سماكة
  • نوع الموصلية
  • التوجه الكريستالي
  • زاوية خارج المحور
  • سي فيس / سي فيس
  • رقم القطعة
  • معرف الرقاقة

تصبح إمكانية التتبع ذات أهمية خاصة عندما يتم العثور على تلف في الحواف بشكل متكرر داخل نفس مجموعة التصنيع.

الخطوة 3: فحص الحافة المرئية

فحص المحيط الكامل بحثًا عن:

  • رقائق
  • الشقوق
  • الخدوش
  • البقع
  • بقايا
  • جزيئات الحافة
  • هندسة شطبة غير طبيعية

يجب أن تكون شروط التفتيش موحدة.

الخطوة 4: فحص الحافة المكبرة

يمكن استخدام التكبير البصري حيث يجب اكتشاف عيوب أصغر.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص إلى:

  • حدود الشريحة
  • الشقوق الشعاعية
  • منطقة الشق
  • الانتقال المائل الأمامي
  • الانتقال المائل للخلف

تستحق منطقة الشق اهتمامًا خاصًا لأن الهندسة المحلية تختلف عن محيط الرقاقة الدائرية.

الخطوة 5: قياس ملف تعريف الحافة

عند الاقتضاء، قياس:

  • هندسة شطبة
  • محيط الحافة
  • تناظر الحافة
  • لفة الحافة
  • هندسة الانتقال

يوفر SEMI M73 منهجية لاستخراج الخصائص من مقاطع حافة الرقاقة المقاسة، مما يعكس الأهمية المتزايدة للتحكم الكمي في شكل الحافة في معالجة الرقاقة المتقدمة.

الخطوة 6: التفتيش الهندسي

يجب أن يتضمن تقرير التفتيش أيضًا معلمات هندسة الرقاقة المتفق عليها، مثل:

  • سماكة
  • تي تي في
  • قَوس
  • الاعوجاج
  • التسطيح العالمي
  • التسطيح بالقرب من الحافة

لا ينبغي افتراض أن هندسة الحافة القريبة تتصرف تلقائيًا بشكل مماثل لمنطقة الرقاقة المركزية.

الخطوة 7: فحص السطح والجسيمات

وأخيراً، فحص العلاقة بين سطح الرقاقة المشطوف والمصقول.

تحقق من:

  • الجسيمات المنبعثة من تلف الحافة
  • بقايا التلميع
  • تلوث الحافة
  • دخول الخدوش إلى المنطقة النشطة
  • العيوب السطحية التي تنشأ بالقرب من الحافة

7. عناصر RFQ الموصى بها لرقائق SiC مقاس 200 مم

يمكن أن يحتوي طلب عرض الأسعار العملي على العناصر التالية:

المعلمة معلومات المثال للتحديد
مادة 4H-كربيد
القطر 200 ملم
الموصلية نوع N / شبه عازل
توجيه متطلبات العملاء
خارج المحور تحديد الزاوية والاتجاه
سماكة القيمة الاسمية + التسامح
سطح مصقول الوجه / DSP / أخرى
تي تي في الحد الأقصى المسموح به
قَوس الحد الأقصى المسموح به
الاعوجاج الحد الأقصى المسموح به
الملف الشخصي الحافة معيار المورد أو الرسم المتفق عليه
استبعاد الحافة تحديد استبعاد القياس
التقطيع الحد الأقصى للحجم والكمية
الشقوق تحديد المسموح/غير المسموح به
التفتيش المائل بصري / بصري / الأبعاد
جزيئات السطح تحديد عتبة التفتيش
خشونة السطح جهة القياس والمكان
التعبئة والتغليف رقاقة واحدة / كاسيت / تغليف غرف الأبحاث
تقرير التفتيش مطلوب
إمكانية التتبع مطلوب معرف الدفعة والرقاقة

يجب الاتفاق على قيم القبول الدقيقة بين المورد والعميل نظرًا لاختلاف عمليات الجهاز وأنظمة القياس.

8. أسئلة يجب طرحها على موردي رقائق SiC

قبل شراء ركائز 200 مم، قد يسأل المشترون:

  1. ما هي الهندسة المخروطية المستخدمة في الرقاقة مقاس 200 مم؟
  2. هل يمكنك تقديم رسم لملف تعريف الحافة؟
  3. ما هو استبعاد الحافة المستخدم في TTV وفحص السطح؟
  4. كيف يتم قياس تقطيع الحافة؟
  5. هل شقوق الحافة الشعاعية مدرجة في معايير الرفض؟
  6. ما هو تكبير الفحص المستخدم؟
  7. هل يتم فحص الشق بشكل منفصل؟
  8. هل يمكن توفير بيانات هندسية قريبة من الحافة؟
  9. هل يتم توفير تقرير التفتيش مع كل دفعة؟
  10. هل يمكن دعم مواصفات الحافة المخصصة؟

غالبًا ما تكون هذه الأسئلة أكثر فائدة من مجرد طلب رقاقة عامة "من الدرجة الأولى".

خاتمة

مع تقدم تصنيع SiC نحو إنتاج 200 مم، تصبح جودة حافة الرقاقة جزءًا مهمًا من تأهيل الركيزة.

قد يحظى السطح المركزي المصقول بمعظم الاهتمام، ولكن الهندسة المائلة، واستبعاد الحواف، والتقطيع والأضرار المخفية تحت السطح يمكن أن تؤثر على موثوقية المناولة، والمعالجة الفوقي، والتحكم في التلوث ومنطقة الرقاقة القابلة للاستخدام.

بالنسبة لفرق المشتريات، المفتاح هو استبدال المتطلبات الغامضة مثل "الجودة الجيدة" بمواصفات قابلة للقياس.

لذلك يجب أن يحدد طلب عرض أسعار رقاقة SiC الكامل مقاس 200 مم ما يلي:

الهندسة المائلة + استبعاد الحواف + معايير التقطيع + قبول الشقوق + طريقة الفحص + هندسة الرقاقة + متطلبات إعداد التقارير.

تسهل مواصفات الحافة الواضحة على كل من مورد الرقاقة والشركة المصنعة للجهاز وضع معايير فحص واردة متسقة وتقليل النزاعات أثناء تأهيل الإنتاج.

التعليمات

ما هو استبعاد الحافة على رقاقة SiC؟

استبعاد الحافة هو المنطقة الطرفية بين حافة الرقاقة وحدود المنطقة المستخدمة لقياسات محددة أو تقييم الجودة. يجب أن يتم تعريفه بوضوح عند تحديد التسطيح أو العيوب أو الجزيئات أو التوحيد الفوقي.

ما أهمية الهندسة المخروطية لرقائق SiC مقاس 200 مم؟

تعمل الشطبة التي يتم التحكم فيها بشكل صحيح على تقليل تركيز الضغط على الحواف الحادة وتساعد على الحد من التقطيع أثناء المناولة. يمكن أن يؤثر أيضًا على سلوك المعالجة القريبة من الحافة أثناء النضوج والطلاء والتنظيف والطباعة الحجرية.

هل يمكن لرقاقة SiC اجتياز الفحص البصري ولكنها لا تزال تحتوي على تلف في الحواف؟

نعم. قد تبقى الشقوق الصغيرة والأضرار تحت السطح تحت سطح أملس بصريًا. بالنسبة للتطبيقات الصعبة، قد تكون هناك حاجة إلى فحص موسع وضوابط عملية أو قياس مناسبة.

لافتة
تفاصيل المدونة
Created with Pixso. بيت Created with Pixso. مدونة Created with Pixso.

GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and

GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and

مع تحرك تصنيع كربيد السيليكون نحو أقطار أكبر من الرقاقات، تصبح جودة الحافة ذات أهمية متزايدة. ل 200 ملمرقاقة كربيد السيليكون، لا يكفي تقييم القطر والسمك وTTV والقوس والالتواء وخشونة السطح فقط. يمكن أن تؤثر حالة محيط الرقاقة بشكل مباشر على استقرار المعالجة، والمعالجة الفوقية، والتنظيف، والطباعة الحجرية، وترقق الرقاقة، وإنتاجية الجهاز النهائي.

قد تحتوي الرقاقة على سطح مركزي مصقول ممتاز بينما لا تزال تحتوي على رقائق حافة أو شقوق صغيرة أو تلف تحت السطح حول الشطبة. يمكن أن تصبح هذه العيوب مصادر جسيمات أو نقاط بدء الفشل الميكانيكي أثناء المعالجة اللاحقة.

لهذا السبب، يجب على مشتري ركائز SiC مقاس 200 مم تضمين الهندسة المائلة واستبعاد الحواف وحدود تقطيع الحواف ومتطلبات فحص الحواف في مواصفات الرقاقة بدلاً من التعامل مع الحافة كخاصية ثانوية.

آخر أخبار الشركة GaN-on-Si Epi Wafer Qualification Guide for Power Devices: Buffer Leakage, Wafer Bow, Crack Density, Edge Exclusion and  0

لماذا تصبح جودة الحافة أكثر أهمية عند 200 ملم

تعمل زيادة قطر الرقاقة على تحسين عدد الأجهزة التي يمكن معالجتها لكل رقاقة، ولكنها تزيد أيضًا من المتطلبات الميكانيكية ومتطلبات التحكم في العملية الموضوعة على الركيزة.

يجب أن تمر رقاقة SiC مقاس 200 مم عبر أنظمة آلية متعددة، بما في ذلك:

  • أشرطة الويفر والتعامل المتوافق مع FOUP
  • نقل الرقاقة الروبوتية
  • معدات التنظيف
  • مفاعلات الفوقية
  • أنظمة التفتيش
  • معدات الطحن الخلفي والتخفيف
  • عمليات الطباعة الحجرية والطلاء

خلال هذه العمليات، تتعرض حافة الرقاقة إلى اتصال ميكانيكي متكرر ودورة حرارية.

وبالتالي فإن عيوب الحواف الصغيرة نسبيًا يمكن أن تصبح مهمة.

تشمل المخاطر النموذجية المتعلقة بالحافة ما يلي:

  • التقطيع المحلي
  • الشقوق الصغيرة الشعاعية
  • خدوش مائلة
  • التحولات حافة حادة
  • الشقوق تحت السطحية
  • جزيئات فضفاضة
  • تلوث الحافة
  • هندسة الحافة غير النظامية

وقد شمل عمل SEMI على مواصفات رقاقة SiC أحادية البلورية المصقولة على وجه التحديد الخصائص الفيزيائية مثل شكل الحافة والتسطيح والتوجيه والعيوب حيث تحركت الصناعة نحو ركائز 200 مم.

1. الهندسة المائلة

عادة ما يتم تشكيل المحيط الخارجي لرقاقة أشباه الموصلات بدلاً من تركه بزاوية حادة تبلغ 90 درجة.

يُشار إلى هذه المنطقة ذات الشكل عادةً باسم المجسم المائل أو شكل الحافة أو محيط الحافة.

الغرض من تشكيل الحافة هو تقليل تركيز الضغط الميكانيكي وجعل الرقاقة أكثر مقاومة للتقطيع أثناء المعالجة والمعالجة.

تشير منهجية اختبار كفاف حافة الرقاقة من SEMI إلى أن تحديد الحافة يساعد على تقليل التقطيع ويمكنه أيضًا تقليل المشكلات مثل تاج الحافة الفوقي وخرزة الحافة المقاومة للضوء.

بالنسبة لرقائق SiC، تعد الهندسة المائلة ذات أهمية خاصة لأن SiC شديد الصلابة ولكنه هش نسبيًا أثناء التشغيل الميكانيكي.

معلمات شطبة هامة

قد تحتاج مواصفات شراء الرقاقة إلى تحديد:

  • عرض مشطوف
  • نصف قطر الحافة
  • زاوية شطبة
  • الانتقال إلى الجانب الأمامي
  • الانتقال إلى الجانب الخلفي
  • تناظر الحافة
  • اتساق ملف تعريف الحافة
  • هندسة الشق
  • تشطيب سطح مشطوف

لا توجد هندسة مائلة واحدة مثالية لكل عملية.

يعتمد الملف الشخصي المناسب على عوامل مثل:

  • سمك الرقاقة النهائية
  • متطلبات الفوقية
  • تصميم تشاك
  • طريقة التعامل مع الرقاقة
  • الخلفية المخططة
  • استبعاد حافة الجهاز
  • التوافق الآلي

لهذا السبب، يجب على المشترين المتطورين تجنب تحديد "الشطبة القياسية" فقط.

عندما تكون هندسة الحافة أمرًا بالغ الأهمية، يجب تضمين طريقة رسم أو فحص ملف تعريف الحافة المتفق عليها في مواصفات الشراء.

2. استبعاد الحافة

يحدد استبعاد الحافة (EE) المنطقة الطرفية للرقاقة المستبعدة من بعض متطلبات السطح أو الهندسة.

في مصطلحات SEMI، استبعاد الحافة هو في الأساس المسافة بين حدود منطقة الجودة الثابتة ومحيط الرقاقة الاسمي.

يعد هذا التمييز مهمًا لأن خصائص الرقاقة غالبًا ما تتغير بالقرب من الحافة.

تشمل الأمثلة ما يلي:

  • اختلاف السماكة المحلية
  • تدحرج السطح
  • علامات تلميع الحواف
  • تركيز الجسيمات
  • تباين سمك الفوقي
  • مقاومة طلاء عدم التوحيد
  • حبة الحافة
  • عيوب السطح المحلية

وبالتالي، لا ينبغي للمشتري أن يحدد ببساطة:

TTV ≥ X ميكرومتر

يجب أن توضح المواصفات الأكثر اكتمالاً مكان قياس TTV وما هو استبعاد الحافة المطبق.

وينطبق نفس المبدأ على:

  • التسطيح
  • قَوس
  • الاعوجاج
  • خشونة السطح
  • فحص الجسيمات
  • فحص الخلل
  • التوحيد سمك الفوقي

أصبحت الهندسة القريبة من الحافة مهمة بدرجة كافية لدرجة أن SEMI M67 يحدد مقاييس متخصصة مثل ESFQR وESFQD وESBIR لتقييم هندسة الرقاقة بالقرب من المحيط.

3. تقطيع الحواف

يعد تقطيع الحواف أحد العيوب الأكثر وضوحًا في حواف الرقاقة.

يمكن أن يحدث خلال:

  • تقطيع كريستال
  • طحن الحافة
  • اللف
  • تلميع
  • تنظيف
  • نقل الويفر
  • تحميل الكاسيت
  • طحن الخلفية
  • التعامل الميكانيكي

قد تبدو الشريحة في البداية مجرد عيب تجميلي، لكن أهميتها تعتمد على عمقها وعرضها وموقعها وما إذا كان الشق يمتد من المنطقة المكسورة.

بالنسبة لرقائق الإنتاج، يجب على المشترين تجنب مواصفات مثل:

لا يوجد تقطيع خطير في الحواف.

ومن الصعب فحص هذه الصياغة بشكل موضوعي.

يجب أن يحدد طلب عرض الأسعار الأفضل معايير قبول قابلة للقياس، مثل:

  • أقصى عرض للرقاقة
  • أقصى عمق للرقاقة
  • الحد الأقصى لعدد الرقائق
  • ما إذا كانت الرقائق قد تدخل إلى السطح المصقول
  • ما إذا كان مسموحًا بالشقوق الشعاعية
  • تكبير التفتيش
  • مناطق الحافة الحرجة مقابل مناطق الحافة غير الحرجة

لماذا يمكن أن تكون الرقائق الصغيرة مهمة؟

يمكن أن تصبح الحافة التالفة نقطة تركيز الإجهاد.

أثناء التحميل الحراري أو الميكانيكي اللاحق، يمكن أن يمتد الشق الموجود إلى داخل الرقاقة.

يصبح الخطر مهمًا بشكل خاص خلال:

  • ارتفاع درجة الحرارة الفوقية
  • المعالجة الحرارية السريعة
  • ترقق الرقاقة
  • التكعيب
  • ربط الرقاقة
  • التعامل الآلي عالي السرعة

وبالتالي فإن الطريقة الأكثر أمانًا هي تقييم كل من الشريحة المرئية وإمكانية حدوث تشققات صغيرة مرتبطة بها.

4. الضرر تحت السطح حول حافة SiC

إحدى مشكلات الجودة الأكثر صعوبة هي التلف تحت السطح، أو SSD.

يمكن أن تظهر حافة الرقاقة ناعمة تحت الفحص البصري العادي بينما تظل المادة التالفة تحت السطح.

أظهرت أبحاث تصنيع SiC أن الطحن يمكن أن ينتج عنه أوضاع ضرر بما في ذلك حفر التقطيع والشقوق الجانبية أو المتوسطة تحت السطح. أثبتت الأبحاث التي أجريت على 4H-SiC أيضًا أن الطحن والتلميع يمكن أن يترك أضرارًا نانوية تحت السطح لا يتم تمثيلها بشكل كامل من خلال قياسات خشونة السطح العادية.

تتضمن الأشكال المحتملة لـ SSD ما يلي:

  • الشقوق الصغيرة
  • الإجهاد الميكانيكي المتبقي
  • تلف الشبكة البلورية
  • الاضطرابات
  • المناطق المكسورة المحلية

ما الذي يسبب SSD؟

تشمل المتغيرات المهمة ما يلي:

  • حجم حصى عجلة الطحن
  • معدل التغذية
  • ضغط الطحن
  • سرعة العجلة
  • عمق إزالة المواد
  • ظروف التبريد
  • عملية التلميع
  • عمق إزالة CMP

عادةً ما تؤدي المعالجة الميكانيكية الخشنة أو الأكثر عدوانية إلى إنشاء طبقة ضرر أعمق يجب إزالتها أو تقليلها لاحقًا.

وهذا هو السبب في أن المظهر الشبيه بالمرآة وحده لا يمكن أن يثبت أن حافة الرقاقة تتمتع بسلامة ميكانيكية ممتازة.

5. جودة الحافة والمعالجة الفوقي

تصبح جودة الحافة ذات أهمية خاصة عندما يتم استخدام ركيزة SiC للنمو المتجانس.

يمكن أن تساهم هندسة الحافة الضعيفة في تعقيدات العملية بالقرب من محيط الرقاقة، بما في ذلك:

  • تاج الحافة
  • اختلاف سمك الفوقي المحلي
  • تشكيل الجسيمات
  • آثار تدفق الغاز غير موحدة
  • انتشار عيب الحافة

قد تستبعد الشركة المصنعة للجهاز عمدًا جزءًا من محيط الرقاقة من منطقة الجهاز القابلة للاستخدام، ولكن يمكن أن يمتد الضرر المفرط للحافة إلى ما هو أبعد من منطقة الاستبعاد المخطط لها.

بالنسبة لركيزة SiC جاهزة للتنقيح، يجب أن يأخذ طلب عرض الأسعار في الاعتبار العلاقة بين:

الشطب المادي ← استبعاد الحافة ← المنطقة القابلة للاستخدام ← الاستبعاد الفوقي ← إنتاجية الجهاز

بدلاً من التعامل مع هذه العناصر بشكل مستقل.

6. فحص الوارد لرقائق SiC مقاس 200 مم

بالنسبة لركائز SiC ذات القيمة العالية 200 مم، يجب أن يستخدم الفحص الوارد تسلسلًا منظمًا.

الخطوة 1: فحص التغليف

قبل فتح حاوية الرقاقة، افحص:

  • حالة صندوق الشحن
  • علامات الصدمة أو التأثير
  • حماية الرطوبة
  • حالة علبة الكاسيت أو الويفر
  • حركة الرقاقة داخل الناقل

وهذا يساعد على التمييز بين أضرار النقل وعيوب التصنيع.

الخطوة 2: تحديد الرقاقة

يتأكد:

  • القطر
  • سماكة
  • نوع الموصلية
  • التوجه الكريستالي
  • زاوية خارج المحور
  • سي فيس / سي فيس
  • رقم القطعة
  • معرف الرقاقة

تصبح إمكانية التتبع ذات أهمية خاصة عندما يتم العثور على تلف في الحواف بشكل متكرر داخل نفس مجموعة التصنيع.

الخطوة 3: فحص الحافة المرئية

فحص المحيط الكامل بحثًا عن:

  • رقائق
  • الشقوق
  • الخدوش
  • البقع
  • بقايا
  • جزيئات الحافة
  • هندسة شطبة غير طبيعية

يجب أن تكون شروط التفتيش موحدة.

الخطوة 4: فحص الحافة المكبرة

يمكن استخدام التكبير البصري حيث يجب اكتشاف عيوب أصغر.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص إلى:

  • حدود الشريحة
  • الشقوق الشعاعية
  • منطقة الشق
  • الانتقال المائل الأمامي
  • الانتقال المائل للخلف

تستحق منطقة الشق اهتمامًا خاصًا لأن الهندسة المحلية تختلف عن محيط الرقاقة الدائرية.

الخطوة 5: قياس ملف تعريف الحافة

عند الاقتضاء، قياس:

  • هندسة شطبة
  • محيط الحافة
  • تناظر الحافة
  • لفة الحافة
  • هندسة الانتقال

يوفر SEMI M73 منهجية لاستخراج الخصائص من مقاطع حافة الرقاقة المقاسة، مما يعكس الأهمية المتزايدة للتحكم الكمي في شكل الحافة في معالجة الرقاقة المتقدمة.

الخطوة 6: التفتيش الهندسي

يجب أن يتضمن تقرير التفتيش أيضًا معلمات هندسة الرقاقة المتفق عليها، مثل:

  • سماكة
  • تي تي في
  • قَوس
  • الاعوجاج
  • التسطيح العالمي
  • التسطيح بالقرب من الحافة

لا ينبغي افتراض أن هندسة الحافة القريبة تتصرف تلقائيًا بشكل مماثل لمنطقة الرقاقة المركزية.

الخطوة 7: فحص السطح والجسيمات

وأخيراً، فحص العلاقة بين سطح الرقاقة المشطوف والمصقول.

تحقق من:

  • الجسيمات المنبعثة من تلف الحافة
  • بقايا التلميع
  • تلوث الحافة
  • دخول الخدوش إلى المنطقة النشطة
  • العيوب السطحية التي تنشأ بالقرب من الحافة

7. عناصر RFQ الموصى بها لرقائق SiC مقاس 200 مم

يمكن أن يحتوي طلب عرض الأسعار العملي على العناصر التالية:

المعلمة معلومات المثال للتحديد
مادة 4H-كربيد
القطر 200 ملم
الموصلية نوع N / شبه عازل
توجيه متطلبات العملاء
خارج المحور تحديد الزاوية والاتجاه
سماكة القيمة الاسمية + التسامح
سطح مصقول الوجه / DSP / أخرى
تي تي في الحد الأقصى المسموح به
قَوس الحد الأقصى المسموح به
الاعوجاج الحد الأقصى المسموح به
الملف الشخصي الحافة معيار المورد أو الرسم المتفق عليه
استبعاد الحافة تحديد استبعاد القياس
التقطيع الحد الأقصى للحجم والكمية
الشقوق تحديد المسموح/غير المسموح به
التفتيش المائل بصري / بصري / الأبعاد
جزيئات السطح تحديد عتبة التفتيش
خشونة السطح جهة القياس والمكان
التعبئة والتغليف رقاقة واحدة / كاسيت / تغليف غرف الأبحاث
تقرير التفتيش مطلوب
إمكانية التتبع مطلوب معرف الدفعة والرقاقة

يجب الاتفاق على قيم القبول الدقيقة بين المورد والعميل نظرًا لاختلاف عمليات الجهاز وأنظمة القياس.

8. أسئلة يجب طرحها على موردي رقائق SiC

قبل شراء ركائز 200 مم، قد يسأل المشترون:

  1. ما هي الهندسة المخروطية المستخدمة في الرقاقة مقاس 200 مم؟
  2. هل يمكنك تقديم رسم لملف تعريف الحافة؟
  3. ما هو استبعاد الحافة المستخدم في TTV وفحص السطح؟
  4. كيف يتم قياس تقطيع الحافة؟
  5. هل شقوق الحافة الشعاعية مدرجة في معايير الرفض؟
  6. ما هو تكبير الفحص المستخدم؟
  7. هل يتم فحص الشق بشكل منفصل؟
  8. هل يمكن توفير بيانات هندسية قريبة من الحافة؟
  9. هل يتم توفير تقرير التفتيش مع كل دفعة؟
  10. هل يمكن دعم مواصفات الحافة المخصصة؟

غالبًا ما تكون هذه الأسئلة أكثر فائدة من مجرد طلب رقاقة عامة "من الدرجة الأولى".

خاتمة

مع تقدم تصنيع SiC نحو إنتاج 200 مم، تصبح جودة حافة الرقاقة جزءًا مهمًا من تأهيل الركيزة.

قد يحظى السطح المركزي المصقول بمعظم الاهتمام، ولكن الهندسة المائلة، واستبعاد الحواف، والتقطيع والأضرار المخفية تحت السطح يمكن أن تؤثر على موثوقية المناولة، والمعالجة الفوقي، والتحكم في التلوث ومنطقة الرقاقة القابلة للاستخدام.

بالنسبة لفرق المشتريات، المفتاح هو استبدال المتطلبات الغامضة مثل "الجودة الجيدة" بمواصفات قابلة للقياس.

لذلك يجب أن يحدد طلب عرض أسعار رقاقة SiC الكامل مقاس 200 مم ما يلي:

الهندسة المائلة + استبعاد الحواف + معايير التقطيع + قبول الشقوق + طريقة الفحص + هندسة الرقاقة + متطلبات إعداد التقارير.

تسهل مواصفات الحافة الواضحة على كل من مورد الرقاقة والشركة المصنعة للجهاز وضع معايير فحص واردة متسقة وتقليل النزاعات أثناء تأهيل الإنتاج.

التعليمات

ما هو استبعاد الحافة على رقاقة SiC؟

استبعاد الحافة هو المنطقة الطرفية بين حافة الرقاقة وحدود المنطقة المستخدمة لقياسات محددة أو تقييم الجودة. يجب أن يتم تعريفه بوضوح عند تحديد التسطيح أو العيوب أو الجزيئات أو التوحيد الفوقي.

ما أهمية الهندسة المخروطية لرقائق SiC مقاس 200 مم؟

تعمل الشطبة التي يتم التحكم فيها بشكل صحيح على تقليل تركيز الضغط على الحواف الحادة وتساعد على الحد من التقطيع أثناء المناولة. يمكن أن يؤثر أيضًا على سلوك المعالجة القريبة من الحافة أثناء النضوج والطلاء والتنظيف والطباعة الحجرية.

هل يمكن لرقاقة SiC اجتياز الفحص البصري ولكنها لا تزال تحتوي على تلف في الحواف؟

نعم. قد تبقى الشقوق الصغيرة والأضرار تحت السطح تحت سطح أملس بصريًا. بالنسبة للتطبيقات الصعبة، قد تكون هناك حاجة إلى فحص موسع وضوابط عملية أو قياس مناسبة.