웨이퍼 제조 공정: 잉곳이 웨이퍼가 되는 과정, 단계별 안내

웨이퍼링 공정에는 무엇이 포함됩니까?

경로를 이해하는 가장 간단한 방법은 재료에 일어나는 일을 따르는 것입니다. 성장된 잉곳으로 시작하여 준비된 섹션이 되고, 블랭크로 분리된 다음, 기판 도면에 필요한 치수 및 표면 처리를 받습니다.

이는 공정 기능이며 각 행마다 별도의 기계를 구매해야 하는 것은 아닙니다. 일부 경로는 작업을 결합하거나 중간 처리를 위해 다른 순서를 사용합니다. 표는 일반적인 시퀀스를 설명합니다. 실제 웨이퍼링 사양에는 어떤 작업과 수령 상태가 적용되는지 명시해야 합니다. BYU 웨이퍼 제조 개요 실리콘 결정 성장 및 기판 준비에 대한 배경 정보를 제공합니다.

1단계: 시작 결정 성장

웨이퍼 생산은 톱 위쪽에서 시작됩니다. 결정 성장은 기판이 만들어질 잉곳을 생성합니다. 실리콘의 초크랄스키 경로에서는 씨앗을 사용하여 용융물에서 결정을 성장시키며, 인출 및 회전 조건을 제어합니다. 플로트 존 성장은 적절한 실리콘 요구 사항에 사용되는 또 다른 경로입니다.

웨이퍼링에서 성장과 절단은 서로 다른 문제를 해결합니다. 성장 경로와 재료 사양은 결정 식별 및 의도된 전기적 특성과 같은 특성을 확립합니다. 웨이퍼링은 부적합한 잉곳을 정확하게 절단한다고 해서 필요한 등급으로 만들 수 없습니다.

실리콘 성장에서는 의도적인 도핑이 지정된 전기적 특성을 확립하는 데 포함됩니다. 그런 다음 톱은 해당 식별된 재료를 받습니다. 도펀트 농도를 설정하지 않습니다.

잉곳이 성장 단계를 떠나기 전에 식별 및 사용 가능한 방향 정보를 유지하십시오. 기계 팀은 어떤 섹션이 공급되는지, 그리고 의도된 웨이퍼 평면이 어떻게 식별되는지 알아야 합니다. 원통형 모양만으로는 이러한 특성을 확립할 수 없습니다.

이 상류 단계의 장비 및 공정에 대해서는 결정 성장로 페이지를 참조하십시오. 절단 문의는 성장 작업이 실제로 공급하는 재료를 참조해야 하며, 합의되지 않은 결정 사양을 설정하도록 톱 견적에 요청해서는 안 됩니다.

2단계: 잉곳 절단 및 성형

성장된 잉곳은 반복적인 절단 레이아웃을 설정하기 전에 준비해야 합니다. 절단은 유용한 섹션으로 나누고 승인된 계획에 의해 제외된 재료를 제거합니다. 성형은 지정된 기판 및 마운팅 배열에 필요한 외부 형상을 준비합니다.

원형 기판의 경우 준비 경로는 필요한 원통형 형상 및 위치 참조에 관한 것입니다. 다른 유지된 단면은 다른 제품 도면에 속합니다. 장비가 만들 수 있다고 해서 정사각형 작업을 추가하지 마십시오.

웨이퍼링의 이 부분은 사용 가능한 재료 경계도 확립합니다. 전체 입고 길이, 유지된 섹션 및 끝 여유는 다른 수량입니다. 공급할 수 있는 블랭크 수를 추정하기 전에 절단 작업에 들어갈 부분을 그립니다.

준비 과정에서 결정 참조를 유지하십시오. 면이나 표시가 제거될 경우, 기계 가공이 변경되기 전에 승인된 절차에 따라 위치 정보를 전달하십시오. 편리한 준비된 표면은 기계적 기준점입니다. 필요한 결정 평면에 대한 관계는 여전히 확립되어야 합니다.

이 웨이퍼링 단계의 출력은 준비된 재고이며 마운팅 준비가 완료되었습니다. 마운팅 계획에 맞아야 하고, 필요한 참조를 유지해야 하며, 의도된 절단 레이아웃에 충분한 사용 가능한 재료를 남겨야 합니다.

3단계: 재고를 웨이퍼 블랭크로 절단

절단은 잉곳이 별도의 블랭크가 되는 웨이퍼링 단계입니다. 다이아몬드 와이어 배열은 마운트된 재고를 통과하는 연마 절단 경로를 사용합니다. 다중 와이어 구성에서는 동일한 설정 내에서 병렬 와이어 경로가 여러 블랭크를 분리합니다. 멀티 와이어 톱 개요는 해당 작업에 사용되는 장비 구성을 설명합니다.

웨이퍼링 레이아웃은 각 절단에서 제거된 재료와 블랭크 두께를 구별해야 합니다. 또한 나중에 연삭, 래핑, 에칭 또는 연마에서 제거될 재료를 예약해야 합니다. 톱을 최종 웨이퍼 두께로 설정하면 수령자가 작업을 완료할 충분한 재고가 없을 수 있습니다.

작업물 고정은 재료가 삽입되고, 주요 절단이 이루어지며, 최종 분리가 될 때까지 재료를 지지합니다. 접착 방식이 사용되는 경우, 장착 및 분리 절차는 승인된 공정의 일부입니다. 이는 분리된 조각들이 정체성이나 필요한 참조를 잃지 않고 고정구에서 어떻게 제거될 수 있는지를 결정합니다.

라인 속도, 장력 및 공급은 실제 재료, 와이어 및 형상에 대해 함께 평가되어야 합니다. 여기서는 재료별 운영 레시피가 설정되지 않습니다. 웨이퍼링 시험의 경우, 적절한 생산 설정으로 장비 최대치를 취급하는 대신, 절단 중 사용된 조건과 측정된 블랭크 결과를 요청하십시오.

절단 후, 슬라이스를 분리하고 식별합니다. 조사에서 두께 추세나 결함을 원본 재료의 위치와 연관시켜야 할 경우 순서를 유지하십시오. 이 조각들은 이제 웨이퍼 블랭크이며, 다음 단계에서 필요한 형상과 표면 상태를 확립합니다.

4단계: 연삭 또는 래핑으로 블랭크 평탄화

절단된 블랭크는 기판 경로가 요구하는 경우 기계적 준비 단계로 진행됩니다. 연삭 및 래핑은 재고를 제거하여 면을 평평하게 하고 톱 자국 표면을 줄입니다. 연삭은 고정 연삭 공구를 사용하고, 래핑은 래프에 대한 연삭 작동 인터페이스를 사용합니다. 슬라이스가 매끄럽게 보이도록 하는 상호 교환 가능한 방법으로 설명하기보다는, 작업 후 필요한 상태로 지정해야 합니다.

웨이퍼링의 경우, 공칭 두께 목표를 두께 변동 및 형상 요구 사항과 분리하십시오. 블랭크는 균일하게 너무 얇거나, 국부 영역에 남은 재고가 부족한 상태에서 평균 두께를 충족할 수 있습니다. 수신자는 결과를 해석하기 위해 정의된 측정 영역과 공정 상태가 필요합니다.

그만큼 연삭 및 래핑 장비 페이지는 기계적 마무리 장비의 맥락을 다룹니다. 선택은 실제 블랭크 치수, 재료 및 수신 사양을 따라야 합니다. 톱 기능 또는 평평한 판의 사진은 이 단계의 성능을 확립하지 않습니다.

기계적 제거는 후속 처리를 위해 사용 가능한 두께를 변경합니다. 절단된 상태와 평탄화 후 값을 별도로 유지하여 웨이퍼 제조 경로에서 재고가 어디에 소비되었는지 고려할 수 있도록 하십시오. 나중에 작업에서 더 많은 제거가 필요한 경우, 연마가 이전의 모든 치수 문제를 해결할 것이라고 가정하는 대신 블랭크 여유를 다시 검토하십시오.

5단계: 자격을 갖춘 기판 공정 하에서 에칭

에칭은 화학적으로 재료를 제거합니다. 기판 준비 순서에서 기계적 평탄화 및 연마와는 다른 역할을 합니다. 일반적인 실리콘 준비에서 화학적 제거는 후속 연마 전에 이전 기계 가공에 영향을 받은 표면층을 처리할 수 있습니다. 웨이퍼링 경로는 해당 재료에 필요한 처리 및 제거를 지정합니다.

여기서 에칭은 기판 준비 작업을 의미합니다. 회로 기능을 생성하는 데 사용되는 패턴화된 장치 에칭에 대한 논의가 아닙니다. 이 두 가지 의미를 분리하면 웨이퍼 제조 안내서가 반도체 장치 제조로 벗어나는 것을 방지할 수 있습니다.

화학 및 제거 조건은 재료 및 승인된 경로에 따라 달라집니다. 실리콘 처리가 SiC, 사파이어 또는 다른 결정에 적합하다고 가정해서는 안 됩니다. 따라서 이 개요는 자격 없는 화학적 조리법을 제공하지 않고 작업의 목적을 설명합니다.

에칭도 재료 여유에 속합니다. 해당 처리 전후의 두께 상태를 기록하고, 수신 작업 전에 웨이퍼가 어떻게 세척되는지 확인하십시오. 웨이퍼링 결정의 경우, 에칭된 표면과 연마된 표면은 동일한 납품 상태로 보고되어서는 안 됩니다.

다음 스테이션에 대한 질문은 구체적입니다. 처리된 블랭크가 연마에 필요한 재고, 형상 및 표면 상태를 가지고 있습니까? 선택된 샘플 하나의 외관에 의존하기보다는 수신자의 검사 방법 하에서 해당 질문을 해결하십시오.

6단계: 지정된 표면 상태로 연마

연마는 남은 표면 거칠기를 줄이고 기판 경로에서 요구하는 완성된 표면을 설정합니다. 도면은 자체 형상 및 검사 조건으로 한 면 또는 양면 처리를 요구할 수 있습니다. 거울과 같은 외관은 보이는 관찰이며, 완전한 웨이퍼 수락 사양은 아닙니다.

웨이퍼링의 이 단계에서 남은 제거 여유는 여전히 최종 요구 사항을 지원해야 합니다. 이전 블랭크 목표가 불충분한 재고를 남겼다면, 추가 연마로 누락된 재료를 만들 수 없습니다. 이것이 슬라이싱 목표를 최종 공칭 두께만으로 선택하는 것이 아니라 전체 제거 경로에서 선택해야 하는 이유입니다.

공정 설명에서 연마를 이전 평탄화와 분리하여 유지하십시오. 동일한 최종 부품에 기여할 수 있지만, 출력 상태와 검사 질문은 다릅니다. 유용한 웨이퍼 생산 보고서는 모든 개선 사항을 톱에 할당하는 대신 각 관련 작업 후의 상태를 식별합니다.

웨이퍼를 완성된 것으로 처리하기 전에 실제 수신자의 요구 사항을 결정하십시오. 두께, 표면 상태 및 기타 지정된 특징은 해당 방법으로 평가해야 합니다. 사진이나 장비 라벨은 이러한 모든 검사가 통과되었음을 증명하지 않습니다.

웨이퍼링의 경우, 실질적인 출력은 명시된 상태로 준비된 기판입니다. 마지막 연마 단계가 끝났다고 해서 단순히 수신자가 수락할 때, 다음 합의된 응용 프로그램에 준비된 것입니다.

7단계: 웨이퍼 세척, 검사 및 포장

세척은 해당 처리 경로와 관련된 잔류물을 제거합니다. 그런 다음 검사는 수신을 위해 지정된 조건을 확인합니다. 포장 및 식별은 전송 중에 해당 수락 상태를 유지합니다. 이러한 작업은 여기서 설명된 웨이퍼링 경로를 완료합니다. 회로 제작은 나중의 다른 주제입니다.

실제로 검사된 내용을 기록하십시오. 공칭 두께, 두께 변동, 휨 또는 뒤틀림 및 표면 관찰은 별도의 특징입니다. 중앙 두께 판독값은 두께 맵을 설정할 수 없으며, 보이는 가장자리 상태는 모든 내부 결함 요구 사항을 설정할 수 없습니다.

그만큼 스탠포드 웨이퍼 사양 웨이퍼 설명이 재료, 방향, 두께 및 표면 처리를 구별하도록 설명합니다. 이들은 참조 사양이며, Vimfun 시험에 대한 수락 증거 또는 특정 값을 다른 고객의 도면에 복사하라는 지침이 아닙니다.

포장 및 전송을 통해 로트 식별 및 검사된 상태를 수락된 조각과 함께 유지하십시오.

Vimfun 장비가 경로에서 어디에 적합한가

그만큼 Vimfun SOM200 소형 다중 와이어 톱 슬라이싱 단계 참조입니다. 제품 소개에는 실리콘이 응용 재료 중 하나로 나열되어 있으며, 최대 작업물 엔벨로프는 200 × 200 × 200mm이고 구성 가능한 슬라이스 범위는 0.3–12mm입니다. 이들은 기계 구성 항목이며, 모든 재료 및 설정에 대한 보장된 완성 웨이퍼 결과는 아닙니다.

해당 항목들을 사용하여 제안된 재고에 대한 장비 논의를 시작하십시오. 웨이퍼링의 경우, 공급업체는 실제 형상, 평면, 블랭크 목표 및 수신 조건을 여전히 필요로 합니다. 더 큰 배치 레이아웃 또는 다른 재고 치수는 다음을 통해 검토해야 합니다. 웨이퍼 슬라이싱 기계 선택이며, 소형 형식 예시에 억지로 맞추어서는 안 됩니다.

제안에 포함된 작업이 무엇인지 물어보십시오. 멀티 와이어 톱은 블랭크를 분리하며, 생산 라인의 일부라고 설명한다고 해서 결정 성장기, 에칭 공정 및 연마 시스템이 되는 것은 아닙니다. 장비 범위를 수행하는 단계에 연결하고 해당 단계의 출력을 다음 작업과 비교하여 평가하십시오.

다음 질문에 답하는 페이지는 무엇입니까?

이 문서는 완전한 웨이퍼링 공정을 설명합니다. 다음 질문이 한 단계를 다룰 때 더 좁은 장비 및 응용 프로그램 페이지를 사용하십시오.

자주 묻는 질문

웨이퍼링은 집적 회로를 만드는 것과 같습니까?

아니요. 웨이퍼링은 벌크 결정에서 기판을 준비합니다. 회로 제작은 후속 장치 처리 작업에서 적합한 웨이퍼를 사용합니다. 이 가이드는 리소그래피, 패턴 에칭 및 기타 장치 단계를 따르기보다는 지정된 기판 조건에서 종료됩니다.

모든 재료가 동일한 순서를 사용합니까?

이 순서는 기존의 연마된 실리콘 경로를 설명합니다. 다른 재료 및 수신 요구 사항은 자격을 갖춘 작업을 변경할 수 있습니다. 웨이퍼링 공정 선택은 어떤 처리 및 최종 상태가 적용되는지 식별해야 하며, 기본적으로 실리콘 에칭 또는 연마 절차를 다른 결정으로 이전해서는 안 됩니다.

절단된 목표가 완성된 웨이퍼 두께입니까?

나중에 제거가 필요한 경우는 아닙니다. 웨이퍼링 블랭크는 승인된 연삭 또는 랩핑, 에칭 및 연마 경로에 충분한 재고가 필요합니다. 절단된 상태와 완성된 상태를 별도로 지정한 다음 각 단계에서 관련 조건을 측정하십시오.

유용한 시험 요청을 위해, 식별된 재고, 의도된 평면 및 블랭크 도면을 보내고, 슬라이스를 받는 작업이 무엇인지 공급업체에 알려주십시오. 그러면 절단 제안이 전체 경로를 지원하면서 실제로 수행하는 작업에 대한 책임을 질 수 있습니다.