Waferdefecten en oorzaken

Wafels zijn onderverdeeld in kale wafels en wafels met patronen, zoals weergegeven in figuur 6. De uitgangspunten voor het beschouwen van de defecttypen van de twee typen wafels zijn enigszins verschillend. Er zijn veel soorten defecten op het oppervlak van de wafer, die kunnen worden veroorzaakt door het proces of door de defecten van het materiaal zelf. Er kunnen verschillende defectdetectiemethoden worden gebruikt om defecten anders te verdelen. Rekening houdend met de fysieke eigenschappen van de defecten en de relevantie van het daaropvolgende algoritme voor defectdetectie, kunnen de defecten eenvoudig worden onderverdeeld in oppervlakteredundanties (deeltjes, verontreinigingen, enz.), kristaldefecten (sliplijndefecten, stapelfouten), krassen en patroonfouten. defecten (voor wafels met patroon).
Oppervlakte-redundanties
Er zijn veel soorten redundanties op het oppervlak van de wafer, variërend van kleine deeltjes zo klein als tientallen nanometers tot stof zo groot als honderden microns, evenals oppervlakteresiduen die zijn achtergelaten door het vorige proces. Deeltjes kunnen worden geïntroduceerd bij processen zoals etsen, polijsten en reinigen. Overtollige defecten komen voornamelijk voort uit stof op het oppervlak van de wafer tijdens productie en verwerking, luchtzuiverheid die niet aan de norm voldoet, en chemische reagentia tijdens verwerking. Deze deeltjes blokkeren licht tijdens fotolithografie en veroorzaken defecten in de structuur van de geïntegreerde schakelingen. Verontreinigingen kunnen zich aan het oppervlak van de wafer hechten, waardoor onvolledige patronen ontstaan ​​en de elektrische eigenschappen van de chip worden beïnvloed, zoals weergegeven in figuur 7.
Kristaldefecten
Sliplijndefecten zijn ook een veel voorkomend defect. Ze worden veroorzaakt door ongelijkmatige verwarming tijdens kristalgroei. Ze vormen gewoonlijk horizontale dunne rechte lijnen aan de buitenrand van de wafel. Omdat de omvang van de sliplijn relatief groot is, kan deze worden geïdentificeerd door handmatige observatie.
Stapelfouten zijn ook defecten die in epitaxiale lagen voorkomen. Ze worden doorgaans veroorzaakt door de vernietiging van de normale stapelvolgorde van dicht opeengepakte vlakken in de kristalstructuur. Hun grootte ligt meestal op micronniveau.
Mechanische schade
Mechanische schade verwijst doorgaans naar krassen op het oppervlak van de wafer, veroorzaakt door polijsten of snijden. Het wordt meestal veroorzaakt door chemisch mechanisch polijsten (CMP) en is boogvormig of kan in een discontinue puntvorm zijn verdeeld, zoals weergegeven in figuur 10. Deze schade kan groot of klein zijn en heeft meestal invloed op de connectiviteit van het wafercircuit. Het is een ernstiger gebrek. Dit defect kan worden verholpen en kan worden veroorzaakt door een onjuiste mechanische bediening.