Si wafers



1.  Si wafer Spec 확정시 고려하셔야 할 내용

1.  Size : 2” , 3” , 4” ,5” ,6” ,8” ,12” 및 Dicing공정 추가로 원하시는 Square type size로 작업 가능
2.  Type/Dopant : Undopped Type ( 고저항 Wafer) ,
                             P타입 ( Boron Dopant) ,
                             N 타입 (Phos ,Antimony , Arsenic Dopant)
3.  Orientation : <100>,<110>,<111>
4.  Resitivity : <0.005ohm.cm의 저저항 wafers  (High Dopped) ,
                   1-100ohm.cm 의 Normal wafer
                   >1,000 ohm.cm 의 고 저항 wafers
     Undopped wafers 등 고객 원하시는 저항값으로 근사치 접근 가능
5.  Thickness

Semi

2”

3”

4” 

 5”

6”

8”

12”

    Standard

  275um

375um

 525um

625um

675um

725um

750um

      *CMP 추가 공정을 하여 두께 >50um이상부터 원하시는 Thcikness로 공급 가능

6.  TTV ( Total Thickness Variation ) : <15um 이지만, CMP공정 추가로 최소 2um까지 공정 가능
7.  Surface Finished: Single Side Polished , Double Side Polished
8.  Grade : Dummy , Test , Prime

2.  Si wafer를 이용하여 할 수 있는 공정

-   Thermal Oxidation으로 SiO2 Growing된 Wafers ( SiO2 Thickness : 500A~3um)
-   DC/ RF Sputter , e_beam Evaporation Process로 Metal Deposition Process
-   PECVD를 이용한 SiO2 , Si3N4 (~1,000A) 증착
-   LPCVD를 이용한 Si3N4 ( Low Stress 이용 )
-   CMP를 이용한 Thickness조정 (>100um)
-   Dicing을 이용한 Size 조절 가능
-   Patterning Process 및 Glass나 Quartz와의 Bonding Process
-   Hole 제작 가능
-   Deep Si Etching / KOH Wet Etching 을 통한 Patterning 관통 혹 Si 자제 Etching 가능
-   SOI (Silicon On Insulator ) , SOG ( Silicon On Glass) , SOQ ( Silicon On Quartz) 제작 가능

3.  Silicon Wafer 제조 과정

Wafer_process.pdf

4.  Silicon Wafer Spec상에 자주 나오는 용어 정리

용 어

내 용

Thickness (um)  

standard 인치별 두께는 다름과 같습니다.
 2" : 279um±25um , 3" : 381um±25um , 4" : 525um±20um ,
5" : 625um±20um , 6" : 625um±25um , 8" : 725um±25um

TTV

Total Thickness Variation의 약자로,
Wafer를 Vacuum chuck에 밀착시켜 가장 높은 두께와 가장 낮은 두께의 차이.
웨이퍼의 최대 두께와 최소 두께의 차이

TIR

Total Indicator Reading의 약자로,
Vacuum chuck에 놓고 가장높은 볼록과 가장 낮은 오목의 차이점

Bow (um)

Wafer가 Chuck에 놓이지 않고 측정하는 wafer의 Bulk값으로,Ref면과 Center point의 높이 차이 .
웨이퍼 중심점에서의 Median Surface의 Concave 및 Convex 변형 정보를 측정하는 것

Warp (um)

Wafer가 Chuck에 놓이지 않은 상태에서 Max. Deviation과 Ref면과의 차이
Reference Plane에서 Median Surface까지의 최대 편차와 최소 편차의 차이를 측정하는 것

Oxygen Content

보통 13ppma ~ 19ppma 정도의 값이다.
(ppma : parts per million atoms의 약자로, 단결정안에 Si가 5 X10E22 atoms/cm3 있으므로,
불순물 5 X 10E16/cm3이 1ppma와 동일하다)

GTIR

Global Total Indicator Reading의 약자

RRG

Radial Resistivity Gradient 약자로 ,
Center와 wafer의 좀더 바깥쪽 특정지역에서의 저항값의 변화율을 나타냄.
Wafer의 RRG값은 단결정 성장 과정과 Dopant type의 유형.단위는 %

ORG

Oxygen Radial Gradient 약자, 단위는%,산소의 Contents변화를 나타냄
Crystal이 가지고 있는 비저항값과 비저항 구배를 측정하여 품질 검사를 한다
Cf) OiSF 는 Crystal Growing공정 중 발생한 결정 결함을 일정 조건의 열처리를 거친 후에
Visual Inspection을 통해 확인하는 것

RV

remelt 과정에 기인해서 주로 일어나는 국부적인 저항값의 변화.
CZ에서보다 FZ에서 많이 발생

FPD

Focal Plane Deviation 약자, Max.deviation과 focal plane의 두께 차이.

EPD

Crystal Growing공정 중 발생한 Dislocation 존재 유무를 확인하는 것으로서
일정 조건의 Etching후에 확인

5.  국제 SEMISTANDARD Spec

 

Thickness

Primary Flat Length

Secondary Flat Length

2”

275±25um

15.88mm

8mm

3”

375±25um

22.22mm

11.18mm

4”

525±25um

32.5mm

18.00mm

5”

625±25um

32.5mm

18.00mm

6”

675±25um

57.5mm

37.50mm

8”

725±25um

-

-

Cf> 6” JEIDA Spec Primary Flat Length = 47.5mm
      8” Notch Type Notch Depth = 1mm
Angle= 900
Orientation Notch Axis = <110>±20

6.  Si특성값보기

Silicon is commonly used as substrate material for infrared reflectors and windows in the 1.5 - 8 micron region.

The strong absorption band at 9 microns makes it unsuitable for CO2 laser transmission applications,
but it is frequently used for laser mirrors because of its high thermal conductivity and low density.

Silicon is also useful as a transmitter in the 20 micron range.

Maximum available size: 102 mm Dia x 50 mm Thk.

Main Properties

Chemical Formula

Si

Molecular Weight

28.09

Crystal Class

Cubic

Lattice Constant, A

5.43

Density, g/cm3 at 293 K

2.329

Dielectric Constant for 9.37 x 109 Hz

13

Melting Point, K

1690

Thermal Conductivity, W/(m K)

at 125 K
at 313 K
at 400 K




598.6
163
105.1

Thermal Expansion, 1/K

at 75 K
at 293 K
at 1400 K



-0.5 x 10E-6
2.6 x 10E-6
4.6 x 10E-6

Specific Heat, cal/(g K)

at 298 K
at 1800 K



0.18
0.253

Debye Temperature, K

640

Bandgap, eV

1.1

Solubility in water

None

Knoop Hardness, kg/mm2

1100

Mohs Hardness

7

Young's Modulus, GPa

130.91

Shear Modulus, GPa

79.92

Bulk Modulus, GPa

101.97

Poisson's Ratio3

0.28

 

Refractive Index

Wavelength, μm

1.40

1.50

1.66

1.82

2.05

2.50

3.50-5.00

6.00-25.00

Refractive Index

3.49

3.48

3.47

3.46

3.45

3.44

3.43

3.42