노치 온 웨이퍼(Notch on Wafer)란 무엇입니까?

실리콘 웨이퍼집적 회로 및 반도체 장치의 기초입니다. 흥미로운 특징이 있습니다. 가장자리가 편평하거나 측면에 작은 홈이 있습니다. 이는 결함이 아니라 의도적으로 설계된 기능성 마커입니다.실제로 이 노치는 전체 제조 공정에서 방향 참조 및 식별 표시 역할을 합니다.

초기에 웨이퍼는 대부분 "플랫"을 마커로 사용했습니다. 이는 원형 가장자리에 연삭된 짧은 직선 세그먼트를 의미합니다. 이러한 플랫의 위치와 수는 결정 방향과 도핑 유형을 구별하는 데 사용되었습니다. 웨이퍼 크기가 증가하고 공정 정밀도가 향상됨에 따라 주류 200mm 및 300mm 웨이퍼는 대부분 작은 원호 모양의 노치 디자인으로 표준화되었습니다. 이 노치의 위치는 표준에 의해 정의되며 웨이퍼의 결정 방향(예: <100> 또는 <111>)을 나타내고 후속 장비에 대한 공통 기준점을 제공하는 데 사용되는 고정된 방향에 있습니다.

웨이퍼 노치의 기능은 무엇입니까? 

• 첫째, 웨이퍼 정렬에 대한 기준을 제공합니다. 리소그래피, 에칭, 이온 주입과 같은 주요 단계에서는 여러 패턴 레이어를 쌓아야 합니다. 각 레이어의 좌표계가 일치하지 않으면 최종 장치가 잘못 정렬되어 폐기됩니다. 노치 위치를 감지함으로써 장비는 신속하게 통합 좌표계를 구축한 다음 정렬 표시를 사용하여 정확한 오버레이를 달성할 수 있습니다.
• 둘째, 웨이퍼 정보를 인코딩한다. 다양한 결정 방향과 다양한 도핑 유형(예: P형 및 N형)에는 고유한 재료 특성과 설계 고려 사항이 있습니다. 뒷면 표시 및 기타 수단과 결합된 노치 방향을 통해 생산 라인은 자동화된 처리 및 분류 중에 웨이퍼를 신속하게 식별할 수 있어 다양한 제품 유형 간의 혼동을 피할 수 있습니다.
• 셋째, 자동화된 취급으로 안전성을 확보한다. 현대 공장에서는 로봇 팔과 AMHS(자동 자재 처리 시스템)를 광범위하게 사용합니다. 이러한 시스템은 노치에 의존하여 웨이퍼의 앞면/뒷면과 방향을 결정하므로 수율 손실로 이어질 수 있는 잘못된 로딩이나 뒤집기를 방지합니다.

장치 및 프로세스 엔지니어의 경우 웨이퍼의 노치는 중요하지 않게 보일 수 있지만 결정 풀링, 에피택시 및 웨이퍼 제조부터 패키징 전 테스트에 이르기까지 전체 프로세스 체인을 통과합니다. 결정 방향, 레이아웃 정렬, 응력 방향 또는 특정 전력 장치의 구조 설계와 같은 "방향"이 관련될 때마다 이 작은 기하학적 마커는 거의 항상 배경에 있습니다. 노치의 역할을 이해하면 웨이퍼가 생산 라인을 통해 어떻게 "이동"하는지, 그리고 각 공정 단계가 이 실리콘 조각을 중심으로 좌표계를 구축하는 방법을 훨씬 쉽게 따라갈 수 있습니다.