Notch trên tấm wafer là gì?

Tấm siliconlà nền tảng của mạch tích hợp và thiết bị bán dẫn. Chúng có một đặc điểm thú vị - các cạnh phẳng hoặc các rãnh nhỏ ở hai bên. Đó không phải là một khiếm khuyết mà là một điểm đánh dấu chức năng được thiết kế có chủ ý.Trên thực tế, rãnh khía này đóng vai trò là điểm tham chiếu định hướng và điểm đánh dấu nhận dạng trong toàn bộ quá trình sản xuất.

Trong những ngày đầu, các tấm bán dẫn chủ yếu sử dụng “phẳng” làm điểm đánh dấu, nghĩa là một đoạn thẳng ngắn được nối đất trên cạnh hình tròn. Vị trí và số lượng các mặt phẳng này được sử dụng để phân biệt hướng tinh thể và các loại pha tạp. Khi kích thước tấm bán dẫn tăng lên và độ chính xác của quy trình được cải thiện, các tấm bán dẫn 200 mm và 300 mm phổ biến phần lớn đã được tiêu chuẩn hóa trên thiết kế khía hình vòng cung nhỏ. Vị trí của rãnh này được xác định theo tiêu chuẩn và nằm ở một hướng cố định, dùng để biểu thị hướng tinh thể của tấm bán dẫn (ví dụ <100> hoặc <111>) và để cung cấp điểm tham chiếu chung cho thiết bị tiếp theo.

Chức năng của rãnh wafer là gì? 

• Đầu tiên, nó cung cấp một tài liệu tham khảo cho việc căn chỉnh wafer. Các bước chính như in thạch bản, khắc và cấy ion đòi hỏi phải xếp chồng lên nhau nhiều lớp mẫu. Nếu hệ tọa độ của mỗi lớp không nhất quán thì các thiết bị cuối cùng sẽ bị căn chỉnh sai và bị loại bỏ. Bằng cách phát hiện vị trí khía, thiết bị có thể nhanh chóng thiết lập hệ tọa độ thống nhất và sau đó sử dụng các dấu căn chỉnh để đạt được lớp phủ chính xác.
• Thứ hai, nó mã hóa thông tin về tấm bán dẫn. Các hướng tinh thể khác nhau và các loại pha tạp khác nhau (chẳng hạn như loại P và loại N) có các đặc tính vật liệu riêng biệt và những cân nhắc về thiết kế. Hướng khía, kết hợp với các dấu hiệu mặt sau và các phương tiện khác, cho phép dây chuyền sản xuất nhanh chóng xác định các tấm bán dẫn trong quá trình xử lý và phân loại tự động, tránh nhầm lẫn giữa các loại sản phẩm khác nhau.
• Thứ ba, nó đảm bảo an toàn trong xử lý tự động. Các nhà máy hiện đại sử dụng rộng rãi cánh tay robot và Hệ thống xử lý vật liệu tự động (AMHS). Các hệ thống này dựa vào rãnh khía để xác định mặt trước/mặt sau và hướng của tấm bán dẫn, ngăn chặn việc tải sai hoặc lật có thể dẫn đến mất năng suất.

Đối với các kỹ sư thiết bị và quy trình, rãnh khía trên tấm bán dẫn có thể trông không đáng kể nhưng nó xuyên suốt toàn bộ chuỗi quy trình từ kéo tinh thể, epitaxy và chế tạo tấm bán dẫn cho đến thử nghiệm trước khi đóng gói. Bất cứ khi nào có liên quan đến “hướng”—hướng tinh thể, căn chỉnh bố cục, hướng ứng suất hoặc thậm chí thiết kế cấu trúc của một số thiết bị điện nhất định—điểm đánh dấu hình học nhỏ này hầu như luôn ở chế độ nền. Khi bạn hiểu được vai trò của rãnh khía, bạn sẽ dễ dàng theo dõi cách một tấm bán dẫn “di chuyển” qua dây chuyền sản xuất và cách mỗi bước quy trình xây dựng hệ tọa độ của nó xung quanh miếng silicon này.