Công ty TNHH Sao Đỏ Việt Nam

Góc kiến thức về bán dẫn Vật liệu bán dẫn là gì? Quy trình sản xuất bán dẫn

2. Đo lường và kiểm tra

Đo lường và kiểm tra là 2 công đoạn đóng vai trò hết sức quan trọng trong quy trình quản lý sản xuất chất bán dẫn. Quá trình sản xuất một wafer bán dẫn có thể trải qua 400 đến 600 bước khác nhau, kéo dài trong khoảng 1-2 tháng. Vấn đề là nếu có lỗi phát sinh sớm ở bất kỳ bước nào trong quá trình này, tất cả các bước xử lý tiếp theo sẽ trở thành vô ích và lãng phí. Do đó các công đoạn đo lường và kiểm tra được triển khai tại các khâu quan trọng của quá trình sản xuất để đảm bảo rằng một lượng nhất định chắc chắn giữu lại được.

Đo lường

Đo lường trong các bước của quá trình sản xuất wafer bán dẫn là gì?

Đó là phép đo chiều rộng các dòng và đường kính các lỗ trên khuôn mạch 
  tại các vị trí nhất định của một wafer (CD-SEM).

Mẫu độc lập

(Ví dụ) L=28nm, Φ=30nm

1nm: 1 nanometer hoặc 1/1,000,000,000m

Các chỉ số dưới đây đưa ra cho mục đích tham khảo.
Kích thước sợi tóc: 60 - 100μm (60,000 - 100,000 nm)
Vi khuẩn: 1μm (1,000nm)
Khói thuốc lá: 100nm

 

Đo chiều dày màng trên bề mặt của 
  wafers (ellipsometer, etc.)

(Ví dụ) D=100nm

 

Hệ thống đo để kiểm tra độ chính xác của các 
  lớp phủ (công cụ đo lượng lớp phủ)

Phép đo được thực hiện để kiểm tra sự chính xác quá trình xếp trồng các lớp trong việc việc tạo hình lớp phủ thứ nhất so với lớp phủ thứ hai trên wafer.

 

Trong cuộc sống hàng ngày khái niệm đo lường thường được dùng để chỉ các công việc đo đếm số về lượng hoặc thể tích, sử dụng thiết bị đo.
Ở đây chúng ta sẽ xem xét khái niện đo lường “Đo lường” một cách toàn diện hơn, không chỉ là các hành động đo đạc đơn thuần, mà còn để bao gồm các đo đạc được thực hiện để đánh giá hệ số lỗi, độ chính xác, cũng như các đặc tính và kỹ thuật của thiết bị. Nếu kết quả đo mẫu nằm ngoài phạm vi cho phép, thiết bị chế tạo ra sẽ không hoạt động đúng như thiết kế, trong trường hợp đó quá trình truyền tải phơi sáng có thể được thực hiện lại.
Số lượng các điểm cần đo thay đổi tùy theo nhà sản xuất thiết bị bán dẫn hoặc thiết bị được chế tạo.
Công việc đo lường được thực hiện theo phương pháp lấy mẫu như dưới đây:
-10 tới 100 điểm cho một con chip*
- 5 tới 20 con chíp trên một tấm wafer
- 1 tới 2 wafers trong một lô (25 wafers).
Các thiết kế mới đưa vào sản suất có thể trải qua hàng ngàn quy trình đo lường khác nhau cho một wafer, trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm.

*

Die:
Khái niệm Die (đế bán dẫn) được sử dụng để chỉ một đơn vị vi mạch điện tử tích hợp (IC) tạo ra trên wafer. Mỗi wafer có thể chứa một số lượng lớn các Die sắp xếp thành các lưới trên bề mặt giống như ma trận. Chúng ta có thể hình dung mỗi Die giống như một con tem trên bảng bảng tem. Ở các bước cuối của quá trình sản xuất, các Die được cắt ra khỏi wafer thành các chip bán dẫn riêng biệt (dicing), sau đó được đóng gói để tạo ra các IC hoàn chỉnh.

Kiểm tra Wafer

Kiểm tra trong quá trình chế tạo wafer là gì?

Là một tập hợp các công việc liên quan đến việc sử dụng các thiết bị kiểm tra để đánh giá một wafer đáp ứng hoặc không đáp ứng, có sự bất thường hoặc không phù hợp, dựa theo các tiêu chí đánh giá cụ thể. Quá trình này nhằm phát hiện sự xuất hiện của các hạt hoặc khuyết tật trên một wafer. Cụ thể, nó phải xác định được vị trí của khuyết tật theo các tọa độ (X, Y). Một trong những nguyên nhân thường gặp của các khuyết tật là do sự bắt dính bụi hoặc hạt lên bề mặt. Do đó rất khó dự đoán vị trí các khuyết tật sẽ xảy ra. Nếu quá nhiều khuyết tật xảy ra trên bề mặt của một wafer, các vi mạch tạo ra sẽ hoạt động không đúng, và tạo ra nhiều sản phẩm Lot-out chúng sẽ được loại bỏ như các sản phẩm lỗi. Phát hiện các khuyết tật và xác định vị trí của chúng (tọa độ) là vai trò chính của thiết bị kiểm tra.

 

*

Lot out:
Tình huống trong đó các sản phẩm sản xuất ra phát hiện có khuyết tật và không thể xuất xưởng do phát hiện lỗi trong giai đoạn kiểm tra, chẳng hạn như không đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết. trong tiếng anh chúng còn được gọi bằng các từ. lot rejection, rejected lot