عیوب و علل ویفر

ویفرها همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است به دو دسته ویفرهای لخت و ویفرهای طرح دار تقسیم می شوند. نقاط شروع برای در نظر گرفتن انواع عیب دو نوع ویفر تا حدودی متفاوت است. انواع مختلفی از عیوب روی سطح ویفر وجود دارد که ممکن است ناشی از فرآیند یا نقص خود مواد باشد. ممکن است از روش های مختلف تشخیص عیب برای تقسیم بندی متفاوت عیوب استفاده شود. با در نظر گرفتن خواص فیزیکی عیوب و مناسب بودن الگوریتم تشخیص عیب بعدی، عیوب را می توان به سادگی به اضافه شدن سطح (ذرات، آلاینده ها و غیره)، عیوب کریستالی (عیوب خط لغزش، گسل های روی هم)، خراش ها و الگو تقسیم کرد. عیوب (برای ویفرهای طرح دار).
افزونگی های سطحی
انواع زیادی از زائدگی در سطح ویفر وجود دارد، از ذرات ریز به اندازه ده ها نانومتر تا گرد و غبار به بزرگی صدها میکرون، و همچنین بقایای سطحی به جا مانده از فرآیند قبلی. ذرات ممکن است در فرآیندهایی مانند اچ کردن، پرداخت و تمیز کردن وارد شوند. عیوب اضافی عمدتاً از گرد و غبار روی سطح ویفر در طول تولید و فرآوری، خلوص هوا که استاندارد را برآورده نمی کند و معرف های شیمیایی در حین پردازش ناشی می شود. این ذرات نور را در طول فتولیتوگرافی مسدود می کنند و باعث ایجاد نقص در ساختار مدار مجتمع می شوند. همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، ممکن است آلاینده ها به سطح ویفر بچسبند و باعث ایجاد الگوهای ناقص شوند و بر ویژگی های الکتریکی تراشه تأثیر بگذارند.
عیوب کریستالی
نقص خط لغزش نیز یک نقص رایج است. آنها در اثر حرارت ناهموار در طول رشد کریستال ایجاد می شوند. آنها معمولاً خطوط مستقیم نازک افقی را در لبه بیرونی ویفر تشکیل می دهند. از آنجایی که اندازه خط لغزش نسبتاً بزرگ است، می توان آن را با مشاهده دستی تشخیص داد.
گسل های انباشتگی نیز از عیوبی هستند که در لایه های اپیتاکسیال یافت می شوند. آنها عموماً به دلیل از بین رفتن نظم انباشته شدن هواپیماهای بسته در ساختار کریستالی ایجاد می شوند. اندازه آنها معمولاً در سطح میکرون است.
آسیب مکانیکی
آسیب مکانیکی عموماً به خراشیدگی روی سطح ویفر ناشی از پولیش یا برش اشاره دارد. این آسیب عموماً در اثر پرداخت مکانیکی شیمیایی (CMP) ایجاد می‌شود و قوس‌شکل است یا ممکن است به شکل نقطه‌ای ناپیوسته توزیع شود، همانطور که در شکل 10 نشان داده شده است. این آسیب می‌تواند بزرگ یا کوچک باشد و معمولاً بر اتصال مدار ویفر تأثیر می‌گذارد. نقص جدی تری است. این عیب قابل اصلاح است و ممکن است در اثر عملکرد نامناسب مکانیکی ایجاد شود.