Что такое Notch на пластинах?

Кремниевые пластиныявляются основой интегральных схем и полупроводниковых приборов. У них есть интересная особенность — плоские края или крошечные бороздки по бокам. Это не дефект, а намеренно спроектированный функциональный маркер.Фактически, эта выемка служит ориентиром и идентификационным маркером на протяжении всего производственного процесса.

Вначале вафли в качестве маркера в основном использовали «плоскую» поверхность, то есть короткий прямой сегмент, заточенный на круглом крае. Положение и количество этих плоскостей использовались для различения ориентации кристаллов и типов легирования. По мере увеличения размера пластин и повышения точности процесса основные пластины диаметром 200 и 300 мм в значительной степени стандартизировались на основе небольшого дугообразного выреза. Положение этой выемки определяется стандартами и имеет фиксированную ориентацию, используемую для указания ориентации кристалла пластины (например, <100> или <111>) и для обеспечения общей контрольной точки для последующего оборудования.

Какова функция выреза на пластине? 

• Во-первых, он предоставляет ссылку на выравнивание пластин. Ключевые этапы, такие как литография, травление и ионная имплантация, требуют наложения нескольких слоев рисунка. Если система координат каждого слоя не согласована, конечные устройства будут смещены и выброшены. Обнаружив положение метки, оборудование может быстро установить единую систему координат, а затем использовать метки совмещения для достижения точного наложения.
• Во-вторых, он кодирует информацию о пластине. Различные ориентации кристаллов и разные типы легирования (например, P-тип и N-тип) имеют разные свойства материала и особенности конструкции. Ориентация надреза в сочетании с маркировкой на обратной стороне и другими средствами позволяет производственной линии быстро идентифицировать пластины во время автоматической обработки и сортировки, избегая путаницы между различными типами продуктов.
• В-третьих, это обеспечивает безопасность при автоматизированной обработке. На современных фабриках широко используются роботы-манипуляторы и автоматизированные системы обработки материалов (AMHS). Эти системы полагаются на выемку для определения передней/задней стороны и ориентации пластины, предотвращая неправильную загрузку или переворачивание, которые в противном случае могли бы привести к потере выхода.

Для инженеров-устройств и технологов надрез на пластине может показаться незначительным, но он проходит через всю технологическую цепочку от извлечения кристалла, эпитаксии и изготовления пластины до испытаний на предварительную упаковку. Всякий раз, когда речь идет о «направлении» — ориентации кристалла, выравнивании компоновки, ориентации напряжений или даже конструкции некоторых силовых устройств — этот небольшой геометрический маркер почти всегда находится на заднем плане. Как только вы поймете роль выреза, вам станет гораздо проще следить за тем, как пластина «движется» по производственной линии и как каждый этап процесса выстраивает свою систему координат вокруг этого куска кремния.