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전력 소자용 GaN-on-Si 에피 웨이퍼 품질 인증 가이드: 버퍼 누설, 웨이퍼 휨, 균열 밀도, 에지 제외 및

전력 소자용 GaN-on-Si 에피 웨이퍼 품질 인증 가이드: 버퍼 누설, 웨이퍼 휨, 균열 밀도, 에지 제외 및

2026-09-24

탄화규소 제조가 웨이퍼 직경이 커지면서 가장자리 품질이 점점 더 중요해지고 있습니다. 200mm의 경우SiC 웨이퍼, 직경, 두께, TTV, 보우, 워프 및 표면 거칠기만을 평가하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 웨이퍼 주변의 상태는 취급 안정성, 에피택셜 처리, 세척, 리소그래피, 웨이퍼 박화 및 다운스트림 장치 수율에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

웨이퍼는 가장자리 칩, 미세 균열 또는 베벨 주변의 표면 아래 손상을 여전히 포함하면서도 훌륭하게 연마된 중앙 표면을 가질 수 있습니다. 이러한 결함은 나중에 처리하는 동안 입자 소스 또는 기계적 고장 시작 지점이 될 수 있습니다.

이러한 이유로 200mm SiC 기판 구매자는 가장자리를 2차 특성으로 처리하기보다는 웨이퍼 사양에 경사 형상, 가장자리 제외, 가장자리 치핑 제한 및 가장자리 검사 요구 사항을 포함해야 합니다.

에 대한 최신 회사 뉴스 전력 소자용 GaN-on-Si 에피 웨이퍼 품질 인증 가이드: 버퍼 누설, 웨이퍼 휨, 균열 밀도, 에지 제외 및  0

200mm에서 가장자리 품질이 더욱 중요해지는 이유

웨이퍼 직경이 증가하면 웨이퍼당 처리할 수 있는 장치 수가 늘어나지만 기판에 적용되는 기계적 및 공정 제어 요구 사항도 늘어납니다.

200mm SiC 웨이퍼는 다음을 포함한 여러 자동화 시스템을 통과해야 합니다.

  • 웨이퍼 카세트 및 FOUP 호환 핸들링
  • 로봇식 웨이퍼 이송
  • 청소 장비
  • 에피택시 반응기
  • 검사 시스템
  • 백그라인딩 및 씨닝 장비
  • 리소그래피 및 코팅 공정

이러한 작업 중에 웨이퍼 가장자리는 반복적인 기계적 접촉과 열 순환을 경험합니다.

따라서 상대적으로 작은 모서리 결함도 중요해질 수 있습니다.

일반적인 엣지 관련 위험은 다음과 같습니다.

  • 로컬 치핑
  • 방사형 미세균열
  • 경사면 긁힘
  • 날카로운 가장자리 전환
  • 지하 균열
  • 느슨한 입자
  • 가장자리 오염
  • 불규칙한 모서리 형상

연마된 단결정 SiC 웨이퍼 사양에 대한 SEMI의 작업에는 업계가 200mm 기판을 향해 이동함에 따라 가장자리 모양, 평탄도, 방향 및 결함과 같은 물리적 특성이 구체적으로 포함되었습니다.

1. 베벨 기하학

반도체 웨이퍼의 외부 둘레는 날카로운 90도 모서리로 남지 않고 일반적인 모양입니다.

이 모양의 영역을 일반적으로 베벨, 모서리 프로파일 또는 모서리 윤곽이라고 합니다.

엣지 쉐이핑의 목적은 기계적 응력 집중을 줄이고 취급 및 처리 중에 웨이퍼의 치핑 저항성을 높이는 것입니다.

SEMI의 웨이퍼 가장자리 윤곽선 테스트 방법론에서는 가장자리 윤곽을 잡는 것이 치핑을 줄이는 데 도움이 되며 에피택셜 가장자리 크라운 및 포토레지스트 가장자리 비드와 같은 문제도 줄일 수 있다고 지적합니다.

SiC 웨이퍼의 경우 베벨 형상이 특히 중요합니다. SiC는 매우 단단하지만 기계 가공 중에 상대적으로 부서지기 쉽기 때문입니다.

중요한 베벨 매개변수

웨이퍼 구매 사양은 다음을 정의해야 할 수 있습니다.

  • 베벨 폭
  • 가장자리 반경
  • 베벨 각도
  • 전면 전환
  • 뒷면 전환
  • 모서리 대칭
  • 엣지 프로필 일관성
  • 노치 기하학
  • 경사면 마무리

모든 공정에 이상적인 단일 베벨 형상은 없습니다.

적절한 프로필은 다음과 같은 요소에 따라 달라집니다.

  • 최종 웨이퍼 두께
  • 에피택시 요구 사항
  • 척 디자인
  • 웨이퍼 취급 방법
  • 백그라인딩 예정
  • 장치 에지 제외
  • 자동화 호환성

이러한 이유로 정교한 구매자는 "표준 경사"만 지정하는 것을 피해야 합니다.

모서리 형상이 중요한 경우 합의된 모서리 프로파일 도면 또는 검사 방법이 구매 사양에 포함되어야 합니다.

2. 엣지 배제

EE(Edge Exclusion)는 특정 표면 또는 기하학적 요구 사항에서 제외되는 웨이퍼의 주변 영역을 정의합니다.

SEMI 용어에서 엣지 배제는 기본적으로 고정 품질 영역의 경계와 공칭 웨이퍼 경계 사이의 거리입니다.

웨이퍼 특성은 종종 가장자리 근처에서 변경되기 때문에 이러한 구별이 중요합니다.

예는 다음과 같습니다:

  • 국부적인 두께 변화
  • 표면 롤오프
  • 가장자리 연마 표시
  • 입자 농도
  • 에피택셜 두께 변화
  • 코팅 불균일 방지
  • 엣지비드
  • 국부적인 표면 결함

따라서 구매자는 다음 사항을 단순히 명시해서는 안 됩니다.

TTV ≤ X µm

보다 완전한 사양에서는 TTV가 측정되는 위치와 어떤 에지 제외가 적용되는지 명확히 해야 합니다.

동일한 원칙이 다음에도 적용됩니다.

  • 평탄
  • 절하다
  • 경사
  • 표면 거칠기
  • 입자 검사
  • 결함검사
  • 에피택셜 두께 균일성

가장자리에 가까운 형상은 SEMI M67이 경계에 가까운 웨이퍼 형상을 평가하기 위해 ESFQR, ESFQD 및 ESBIR과 같은 특수 측정항목을 정의할 만큼 중요해졌습니다.

3. 가장자리 치핑

가장자리 치핑(Edge Chipping)은 가장 눈에 띄는 웨이퍼 가장자리 결함 중 하나입니다.

다음과 같은 경우에 발생할 수 있습니다.

  • 크리스탈 슬라이싱
  • 가장자리 연삭
  • 랩핑
  • 세련
  • 청소
  • 웨이퍼 운송
  • 카세트 로딩
  • 백그라인딩
  • 기계적 취급

칩은 처음에는 외관상의 결함으로만 보일 수 있지만 그 중요성은 칩의 깊이, 너비, 위치 및 균열이 칩이 있는 부분에서 확장되는지 여부에 따라 달라집니다.

따라서 생산 웨이퍼의 경우 구매자는 다음과 같은 사양을 피해야 합니다.

심각한 가장자리 치핑이 발생하지 않습니다.

이 표현은 객관적으로 확인하기가 어렵습니다.

더 나은 RFQ는 다음과 같은 측정 가능한 승인 기준을 정의해야 합니다.

  • 최대 칩 폭
  • 최대 칩 깊이
  • 최대 칩 수
  • 칩이 연마된 표면에 들어갈 수 있는지 여부
  • 방사형 균열 허용 여부
  • 검사배율
  • 중요 및 중요하지 않은 가장자리 영역

작은 칩이 중요한 이유

손상된 가장자리는 응력 집중 지점이 될 수 있습니다.

후속 열적 또는 기계적 부하 중에 기존 균열이 웨이퍼 안으로 더 확장될 수 있습니다.

다음과 같은 경우 위험이 특히 중요해집니다.

  • 고온 에피택시
  • 급속열처리
  • 웨이퍼 박화
  • 다이싱
  • 웨이퍼 본딩
  • 자동화된 고속 핸들링

따라서 가장 안전한 접근 방식은 눈에 보이는 칩과 관련 미세 균열 가능성을 모두 평가하는 것입니다.

4. SiC 가장자리 주변의 표면 손상

더 어려운 품질 문제 중 하나는 표면 손상(SSD)입니다.

손상된 재료가 표면 아래에 남아 있는 동안 일반적인 육안 검사에서는 웨이퍼 가장자리가 매끄러워 보일 수 있습니다.

SiC 기계 가공 연구에 따르면 연삭은 치핑 피트, 표면 아래 측면 또는 중앙 균열을 포함한 손상 모드를 생성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 4H-SiC에 대한 연구는 또한 연삭 및 연마가 일반적인 표면 거칠기 측정으로는 완전히 표현되지 않는 나노 수준의 표면 손상을 남길 수 있음을 보여주었습니다.

SSD의 잠재적 형태는 다음과 같습니다.

  • 미세 균열
  • 잔류 기계적 응력
  • 결정 격자 손상
  • 탈구
  • 국소 골절 지역

SSD의 원인은 무엇입니까?

중요한 변수는 다음과 같습니다.

  • 그라인딩 휠 입자 크기
  • 이송 속도
  • 연삭 압력
  • 휠 속도
  • 재료 제거 깊이
  • 냉각 조건
  • 연마 공정
  • CMP 제거 깊이

더 거칠거나 더 공격적인 기계적 처리는 일반적으로 나중에 제거하거나 줄여야 하는 더 깊은 손상 층을 생성합니다.

이것이 바로 거울 같은 외관만으로는 웨이퍼 가장자리의 기계적 무결성이 우수하다는 것을 증명할 수 없는 이유입니다.

5. 엣지 품질 및 에피택셜 가공

SiC 기판을 호모에피택셜 성장에 사용할 경우 가장자리 품질이 특히 중요합니다.

열악한 가장자리 형상은 다음을 포함하여 웨이퍼 주변 근처에서 공정을 복잡하게 만들 수 있습니다.

  • 엣지 크라운
  • 국소적인 에피택셜 두께 변화
  • 입자 형성
  • 불균일한 가스 흐름 효과
  • 가장자리 결함 전파

장치 제조업체는 사용 가능한 장치 영역에서 웨이퍼 주변의 일부를 의도적으로 제외할 수 있지만 과도한 가장자리 손상은 계획된 제외 영역을 넘어 확장될 수 있습니다.

따라서 에피택시가 준비된 SiC 기판의 경우 RFQ는 다음 사이의 관계를 고려해야 합니다.

물리적 경사 → 가장자리 배제 → 사용 가능한 영역 → 에피택셜 배제 → 장치 수율

이러한 항목을 독립적으로 처리하는 대신.

6. 200mm SiC 웨이퍼 입고 검사

고가의 200mm SiC 기판의 경우 입고 검사에서는 구조화된 순서를 사용해야 합니다.

1단계: 포장 검사

웨이퍼 컨테이너를 열기 전에 다음 사항을 검사하십시오.

  • 배송박스 상태
  • 충격 또는 충격 징후
  • 수분 보호
  • 카세트 또는 웨이퍼 박스 상태
  • 캐리어 내부의 웨이퍼 이동

이는 운송으로 인한 손상과 제조상의 결함을 구별하는 데 도움이 됩니다.

2단계: 웨이퍼 식별

확인하다:

  • 지름
  • 두께
  • 전도도 유형
  • 크리스탈 방향
  • 축외 각도
  • Si-페이스 / C-페이스
  • 로트 번호
  • 웨이퍼 ID

동일한 제조 로트 내에서 가장자리 손상이 반복적으로 발견되는 경우 추적성은 특히 중요합니다.

3단계: 시각적 가장자리 검사

다음 사항에 대해 전체 둘레를 검사합니다.

  • 작은 조각
  • 균열
  • 긁힌 자국
  • 얼룩
  • 잔류물
  • 가장자리 입자
  • 비정상적인 베벨 형상

검사조건은 표준화되어야 한다.

4단계: 확대된 가장자리 검사

작은 결함을 감지해야 하는 경우 광학 배율을 사용할 수 있습니다.

다음에 특별한 주의를 기울여야 합니다:

  • 칩 경계
  • 방사형 균열
  • 노치 영역
  • 전면 베벨 전환
  • 백베벨 전환

노치 영역은 국부적 기하학적 구조가 원형 웨이퍼 둘레와 다르기 때문에 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다.

5단계: 엣지 프로파일 측정

필요한 경우 다음을 측정합니다.

  • 베벨 기하학
  • 가장자리 윤곽
  • 모서리 대칭
  • 가장자리 롤오프
  • 전환 기하학

SEMI M73은 측정된 웨이퍼 에지 프로파일에서 특성을 추출하는 방법론을 제공하며, 이는 고급 웨이퍼 처리에서 에지 형태를 정량적으로 제어하는 ​​것의 중요성이 커지고 있음을 반영합니다.

6단계: 형상 검사

검사 보고서에는 다음과 같이 합의된 웨이퍼 형상 매개변수도 포함되어야 합니다.

  • 두께
  • TTV
  • 절하다
  • 경사
  • 글로벌 평탄성
  • 가장자리 평탄도

가까운 가장자리 형상은 중앙 웨이퍼 영역과 동일하게 동작하는 것으로 자동으로 가정되어서는 안 됩니다.

7단계: 표면 및 입자 검사

마지막으로 베벨과 연마된 웨이퍼 표면 사이의 관계를 검사합니다.

다음 사항을 확인하세요.

  • 가장자리 손상으로 인해 방출된 입자
  • 연마 잔여물
  • 가장자리 오염
  • 작업 영역에 스크래치가 발생함
  • 가장자리 근처에서 발생하는 표면 결함

7. 200mm SiC 웨이퍼에 대한 권장 RFQ 항목

실제 RFQ에는 다음 항목이 포함될 수 있습니다.

매개변수 지정할 정보의 예
재료 4H-SiC
지름 200mm
전도도 N형 / 반절연
정위 고객 요구 사항
축외 각도 및 방향 지정
두께 공칭값 + 공차
표면 Si-면 연마/DSP/기타
TTV 허용되는 최대값
절하다 허용되는 최대값
경사 허용되는 최대값
엣지 프로필 공급업체 표준 또는 합의된 도면
가장자리 제외 측정 제외 지정
치핑 최대 크기 및 수량
균열 허용됨 / 허용되지 않음 정의
베벨 검사 시각/광학/차원
표면 입자 검사 임계값 정의
표면 거칠기 측정면 및 위치
포장 단일 웨이퍼/카세트/클린룸 포장
검사 보고서 필수의
추적성 로트 및 웨이퍼 ID 필요

장치 프로세스와 계측 시스템이 다르기 때문에 정확한 허용 값은 공급업체와 고객 간에 합의되어야 합니다.

8. SiC 웨이퍼 공급업체에 문의할 질문

200mm 기판을 구매하기 전에 구매자는 다음을 질문할 수 있습니다.

  1. 200mm 웨이퍼에는 어떤 베벨 형상이 사용됩니까?
  2. 가장자리 프로파일 도면을 제공할 수 있습니까?
  3. TTV 및 표면 검사에 어떤 가장자리 제외가 사용됩니까?
  4. 가장자리 치핑은 어떻게 측정됩니까?
  5. 방사형 가장자리 균열이 거부 기준에 포함됩니까?
  6. 어떤 검사 배율이 사용됩니까?
  7. 노치는 별도로 검사하나요?
  8. 가까운 가장자리 형상 데이터를 제공할 수 있습니까?
  9. 각 로트마다 검사 보고서가 제공됩니까?
  10. 맞춤형 엣지 사양을 지원할 수 있나요?

이러한 질문은 단순히 일반적인 "최고급" 웨이퍼를 요청하는 것보다 더 유용한 경우가 많습니다.

결론

SiC 제조가 200mm 생산을 향해 발전함에 따라 웨이퍼 에지 품질이 기판 품질 평가의 중요한 부분이 되었습니다.

중앙의 연마된 표면이 가장 많은 관심을 받을 수 있지만 베벨 형상, 가장자리 제외, 치핑 및 숨겨진 표면 아래 손상은 취급 신뢰성, 에피택셜 처리, 오염 제어 및 사용 가능한 웨이퍼 영역에 영향을 미칠 수 있습니다.

조달팀의 경우 핵심은 "좋은 가장자리 품질"과 같은 모호한 요구 사항을 측정 가능한 사양으로 바꾸는 것입니다.

따라서 완전한 200mm SiC 웨이퍼 RFQ는 다음을 정의해야 합니다.

경사 형상 + 모서리 제외 + 치핑 기준 + 균열 허용 + 검사 방법 + 웨이퍼 형상 + 보고 요구 사항.

명확한 엣지 사양을 통해 웨이퍼 공급업체와 장치 제조업체 모두 일관된 수신 검사 기준을 쉽게 설정하고 생산 인증 중 분쟁을 줄일 수 있습니다.

FAQ

SiC 웨이퍼의 엣지 배제란 무엇입니까?

가장자리 제외는 웨이퍼 가장자리와 지정된 측정 또는 품질 평가에 사용되는 영역 경계 사이의 주변 영역입니다. 평탄도, 결함, 입자 또는 에피택셜 균일성을 지정할 때 이를 명확하게 정의해야 합니다.

200mm SiC 웨이퍼에 베벨 형상이 중요한 이유는 무엇입니까?

적절하게 제어된 베벨은 날카로운 모서리 응력 집중을 줄이고 취급 중 치핑을 제한하는 데 도움이 됩니다. 또한 에피택시, 코팅, 세척 및 리소그래피 중 가장자리 근처 처리 동작에 영향을 미칠 수도 있습니다.

SiC 웨이퍼가 육안 검사를 통과했지만 여전히 가장자리 손상이 있을 수 있습니까?

예. 시각적으로 매끄러운 표면 아래에는 미세 균열 및 표면 아래 손상이 남아 있을 수 있습니다. 까다로운 응용 분야의 경우 확대 검사와 적절한 프로세스 또는 계측 제어가 필요할 수 있습니다.

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탄화규소 제조가 웨이퍼 직경이 커지면서 가장자리 품질이 점점 더 중요해지고 있습니다. 200mm의 경우SiC 웨이퍼, 직경, 두께, TTV, 보우, 워프 및 표면 거칠기만을 평가하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 웨이퍼 주변의 상태는 취급 안정성, 에피택셜 처리, 세척, 리소그래피, 웨이퍼 박화 및 다운스트림 장치 수율에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

웨이퍼는 가장자리 칩, 미세 균열 또는 베벨 주변의 표면 아래 손상을 여전히 포함하면서도 훌륭하게 연마된 중앙 표면을 가질 수 있습니다. 이러한 결함은 나중에 처리하는 동안 입자 소스 또는 기계적 고장 시작 지점이 될 수 있습니다.

이러한 이유로 200mm SiC 기판 구매자는 가장자리를 2차 특성으로 처리하기보다는 웨이퍼 사양에 경사 형상, 가장자리 제외, 가장자리 치핑 제한 및 가장자리 검사 요구 사항을 포함해야 합니다.

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200mm에서 가장자리 품질이 더욱 중요해지는 이유

웨이퍼 직경이 증가하면 웨이퍼당 처리할 수 있는 장치 수가 늘어나지만 기판에 적용되는 기계적 및 공정 제어 요구 사항도 늘어납니다.

200mm SiC 웨이퍼는 다음을 포함한 여러 자동화 시스템을 통과해야 합니다.

  • 웨이퍼 카세트 및 FOUP 호환 핸들링
  • 로봇식 웨이퍼 이송
  • 청소 장비
  • 에피택시 반응기
  • 검사 시스템
  • 백그라인딩 및 씨닝 장비
  • 리소그래피 및 코팅 공정

이러한 작업 중에 웨이퍼 가장자리는 반복적인 기계적 접촉과 열 순환을 경험합니다.

따라서 상대적으로 작은 모서리 결함도 중요해질 수 있습니다.

일반적인 엣지 관련 위험은 다음과 같습니다.

  • 로컬 치핑
  • 방사형 미세균열
  • 경사면 긁힘
  • 날카로운 가장자리 전환
  • 지하 균열
  • 느슨한 입자
  • 가장자리 오염
  • 불규칙한 모서리 형상

연마된 단결정 SiC 웨이퍼 사양에 대한 SEMI의 작업에는 업계가 200mm 기판을 향해 이동함에 따라 가장자리 모양, 평탄도, 방향 및 결함과 같은 물리적 특성이 구체적으로 포함되었습니다.

1. 베벨 기하학

반도체 웨이퍼의 외부 둘레는 날카로운 90도 모서리로 남지 않고 일반적인 모양입니다.

이 모양의 영역을 일반적으로 베벨, 모서리 프로파일 또는 모서리 윤곽이라고 합니다.

엣지 쉐이핑의 목적은 기계적 응력 집중을 줄이고 취급 및 처리 중에 웨이퍼의 치핑 저항성을 높이는 것입니다.

SEMI의 웨이퍼 가장자리 윤곽선 테스트 방법론에서는 가장자리 윤곽을 잡는 것이 치핑을 줄이는 데 도움이 되며 에피택셜 가장자리 크라운 및 포토레지스트 가장자리 비드와 같은 문제도 줄일 수 있다고 지적합니다.

SiC 웨이퍼의 경우 베벨 형상이 특히 중요합니다. SiC는 매우 단단하지만 기계 가공 중에 상대적으로 부서지기 쉽기 때문입니다.

중요한 베벨 매개변수

웨이퍼 구매 사양은 다음을 정의해야 할 수 있습니다.

  • 베벨 폭
  • 가장자리 반경
  • 베벨 각도
  • 전면 전환
  • 뒷면 전환
  • 모서리 대칭
  • 엣지 프로필 일관성
  • 노치 기하학
  • 경사면 마무리

모든 공정에 이상적인 단일 베벨 형상은 없습니다.

적절한 프로필은 다음과 같은 요소에 따라 달라집니다.

  • 최종 웨이퍼 두께
  • 에피택시 요구 사항
  • 척 디자인
  • 웨이퍼 취급 방법
  • 백그라인딩 예정
  • 장치 에지 제외
  • 자동화 호환성

이러한 이유로 정교한 구매자는 "표준 경사"만 지정하는 것을 피해야 합니다.

모서리 형상이 중요한 경우 합의된 모서리 프로파일 도면 또는 검사 방법이 구매 사양에 포함되어야 합니다.

2. 엣지 배제

EE(Edge Exclusion)는 특정 표면 또는 기하학적 요구 사항에서 제외되는 웨이퍼의 주변 영역을 정의합니다.

SEMI 용어에서 엣지 배제는 기본적으로 고정 품질 영역의 경계와 공칭 웨이퍼 경계 사이의 거리입니다.

웨이퍼 특성은 종종 가장자리 근처에서 변경되기 때문에 이러한 구별이 중요합니다.

예는 다음과 같습니다:

  • 국부적인 두께 변화
  • 표면 롤오프
  • 가장자리 연마 표시
  • 입자 농도
  • 에피택셜 두께 변화
  • 코팅 불균일 방지
  • 엣지비드
  • 국부적인 표면 결함

따라서 구매자는 다음 사항을 단순히 명시해서는 안 됩니다.

TTV ≤ X µm

보다 완전한 사양에서는 TTV가 측정되는 위치와 어떤 에지 제외가 적용되는지 명확히 해야 합니다.

동일한 원칙이 다음에도 적용됩니다.

  • 평탄
  • 절하다
  • 경사
  • 표면 거칠기
  • 입자 검사
  • 결함검사
  • 에피택셜 두께 균일성

가장자리에 가까운 형상은 SEMI M67이 경계에 가까운 웨이퍼 형상을 평가하기 위해 ESFQR, ESFQD 및 ESBIR과 같은 특수 측정항목을 정의할 만큼 중요해졌습니다.

3. 가장자리 치핑

가장자리 치핑(Edge Chipping)은 가장 눈에 띄는 웨이퍼 가장자리 결함 중 하나입니다.

다음과 같은 경우에 발생할 수 있습니다.

  • 크리스탈 슬라이싱
  • 가장자리 연삭
  • 랩핑
  • 세련
  • 청소
  • 웨이퍼 운송
  • 카세트 로딩
  • 백그라인딩
  • 기계적 취급

칩은 처음에는 외관상의 결함으로만 보일 수 있지만 그 중요성은 칩의 깊이, 너비, 위치 및 균열이 칩이 있는 부분에서 확장되는지 여부에 따라 달라집니다.

따라서 생산 웨이퍼의 경우 구매자는 다음과 같은 사양을 피해야 합니다.

심각한 가장자리 치핑이 발생하지 않습니다.

이 표현은 객관적으로 확인하기가 어렵습니다.

더 나은 RFQ는 다음과 같은 측정 가능한 승인 기준을 정의해야 합니다.

  • 최대 칩 폭
  • 최대 칩 깊이
  • 최대 칩 수
  • 칩이 연마된 표면에 들어갈 수 있는지 여부
  • 방사형 균열 허용 여부
  • 검사배율
  • 중요 및 중요하지 않은 가장자리 영역

작은 칩이 중요한 이유

손상된 가장자리는 응력 집중 지점이 될 수 있습니다.

후속 열적 또는 기계적 부하 중에 기존 균열이 웨이퍼 안으로 더 확장될 수 있습니다.

다음과 같은 경우 위험이 특히 중요해집니다.

  • 고온 에피택시
  • 급속열처리
  • 웨이퍼 박화
  • 다이싱
  • 웨이퍼 본딩
  • 자동화된 고속 핸들링

따라서 가장 안전한 접근 방식은 눈에 보이는 칩과 관련 미세 균열 가능성을 모두 평가하는 것입니다.

4. SiC 가장자리 주변의 표면 손상

더 어려운 품질 문제 중 하나는 표면 손상(SSD)입니다.

손상된 재료가 표면 아래에 남아 있는 동안 일반적인 육안 검사에서는 웨이퍼 가장자리가 매끄러워 보일 수 있습니다.

SiC 기계 가공 연구에 따르면 연삭은 치핑 피트, 표면 아래 측면 또는 중앙 균열을 포함한 손상 모드를 생성할 수 있는 것으로 나타났습니다. 4H-SiC에 대한 연구는 또한 연삭 및 연마가 일반적인 표면 거칠기 측정으로는 완전히 표현되지 않는 나노 수준의 표면 손상을 남길 수 있음을 보여주었습니다.

SSD의 잠재적 형태는 다음과 같습니다.

  • 미세 균열
  • 잔류 기계적 응력
  • 결정 격자 손상
  • 탈구
  • 국소 골절 지역

SSD의 원인은 무엇입니까?

중요한 변수는 다음과 같습니다.

  • 그라인딩 휠 입자 크기
  • 이송 속도
  • 연삭 압력
  • 휠 속도
  • 재료 제거 깊이
  • 냉각 조건
  • 연마 공정
  • CMP 제거 깊이

더 거칠거나 더 공격적인 기계적 처리는 일반적으로 나중에 제거하거나 줄여야 하는 더 깊은 손상 층을 생성합니다.

이것이 바로 거울 같은 외관만으로는 웨이퍼 가장자리의 기계적 무결성이 우수하다는 것을 증명할 수 없는 이유입니다.

5. 엣지 품질 및 에피택셜 가공

SiC 기판을 호모에피택셜 성장에 사용할 경우 가장자리 품질이 특히 중요합니다.

열악한 가장자리 형상은 다음을 포함하여 웨이퍼 주변 근처에서 공정을 복잡하게 만들 수 있습니다.

  • 엣지 크라운
  • 국소적인 에피택셜 두께 변화
  • 입자 형성
  • 불균일한 가스 흐름 효과
  • 가장자리 결함 전파

장치 제조업체는 사용 가능한 장치 영역에서 웨이퍼 주변의 일부를 의도적으로 제외할 수 있지만 과도한 가장자리 손상은 계획된 제외 영역을 넘어 확장될 수 있습니다.

따라서 에피택시가 준비된 SiC 기판의 경우 RFQ는 다음 사이의 관계를 고려해야 합니다.

물리적 경사 → 가장자리 배제 → 사용 가능한 영역 → 에피택셜 배제 → 장치 수율

이러한 항목을 독립적으로 처리하는 대신.

6. 200mm SiC 웨이퍼 입고 검사

고가의 200mm SiC 기판의 경우 입고 검사에서는 구조화된 순서를 사용해야 합니다.

1단계: 포장 검사

웨이퍼 컨테이너를 열기 전에 다음 사항을 검사하십시오.

  • 배송박스 상태
  • 충격 또는 충격 징후
  • 수분 보호
  • 카세트 또는 웨이퍼 박스 상태
  • 캐리어 내부의 웨이퍼 이동

이는 운송으로 인한 손상과 제조상의 결함을 구별하는 데 도움이 됩니다.

2단계: 웨이퍼 식별

확인하다:

  • 지름
  • 두께
  • 전도도 유형
  • 크리스탈 방향
  • 축외 각도
  • Si-페이스 / C-페이스
  • 로트 번호
  • 웨이퍼 ID

동일한 제조 로트 내에서 가장자리 손상이 반복적으로 발견되는 경우 추적성은 특히 중요합니다.

3단계: 시각적 가장자리 검사

다음 사항에 대해 전체 둘레를 검사합니다.

  • 작은 조각
  • 균열
  • 긁힌 자국
  • 얼룩
  • 잔류물
  • 가장자리 입자
  • 비정상적인 베벨 형상

검사조건은 표준화되어야 한다.

4단계: 확대된 가장자리 검사

작은 결함을 감지해야 하는 경우 광학 배율을 사용할 수 있습니다.

다음에 특별한 주의를 기울여야 합니다:

  • 칩 경계
  • 방사형 균열
  • 노치 영역
  • 전면 베벨 전환
  • 백베벨 전환

노치 영역은 국부적 기하학적 구조가 원형 웨이퍼 둘레와 다르기 때문에 특별한 주의를 기울일 가치가 있습니다.

5단계: 엣지 프로파일 측정

필요한 경우 다음을 측정합니다.

  • 베벨 기하학
  • 가장자리 윤곽
  • 모서리 대칭
  • 가장자리 롤오프
  • 전환 기하학

SEMI M73은 측정된 웨이퍼 에지 프로파일에서 특성을 추출하는 방법론을 제공하며, 이는 고급 웨이퍼 처리에서 에지 형태를 정량적으로 제어하는 ​​것의 중요성이 커지고 있음을 반영합니다.

6단계: 형상 검사

검사 보고서에는 다음과 같이 합의된 웨이퍼 형상 매개변수도 포함되어야 합니다.

  • 두께
  • TTV
  • 절하다
  • 경사
  • 글로벌 평탄성
  • 가장자리 평탄도

가까운 가장자리 형상은 중앙 웨이퍼 영역과 동일하게 동작하는 것으로 자동으로 가정되어서는 안 됩니다.

7단계: 표면 및 입자 검사

마지막으로 베벨과 연마된 웨이퍼 표면 사이의 관계를 검사합니다.

다음 사항을 확인하세요.

  • 가장자리 손상으로 인해 방출된 입자
  • 연마 잔여물
  • 가장자리 오염
  • 작업 영역에 스크래치가 발생함
  • 가장자리 근처에서 발생하는 표면 결함

7. 200mm SiC 웨이퍼에 대한 권장 RFQ 항목

실제 RFQ에는 다음 항목이 포함될 수 있습니다.

매개변수 지정할 정보의 예
재료 4H-SiC
지름 200mm
전도도 N형 / 반절연
정위 고객 요구 사항
축외 각도 및 방향 지정
두께 공칭값 + 공차
표면 Si-면 연마/DSP/기타
TTV 허용되는 최대값
절하다 허용되는 최대값
경사 허용되는 최대값
엣지 프로필 공급업체 표준 또는 합의된 도면
가장자리 제외 측정 제외 지정
치핑 최대 크기 및 수량
균열 허용됨 / 허용되지 않음 정의
베벨 검사 시각/광학/차원
표면 입자 검사 임계값 정의
표면 거칠기 측정면 및 위치
포장 단일 웨이퍼/카세트/클린룸 포장
검사 보고서 필수의
추적성 로트 및 웨이퍼 ID 필요

장치 프로세스와 계측 시스템이 다르기 때문에 정확한 허용 값은 공급업체와 고객 간에 합의되어야 합니다.

8. SiC 웨이퍼 공급업체에 문의할 질문

200mm 기판을 구매하기 전에 구매자는 다음을 질문할 수 있습니다.

  1. 200mm 웨이퍼에는 어떤 베벨 형상이 사용됩니까?
  2. 가장자리 프로파일 도면을 제공할 수 있습니까?
  3. TTV 및 표면 검사에 어떤 가장자리 제외가 사용됩니까?
  4. 가장자리 치핑은 어떻게 측정됩니까?
  5. 방사형 가장자리 균열이 거부 기준에 포함됩니까?
  6. 어떤 검사 배율이 사용됩니까?
  7. 노치는 별도로 검사하나요?
  8. 가까운 가장자리 형상 데이터를 제공할 수 있습니까?
  9. 각 로트마다 검사 보고서가 제공됩니까?
  10. 맞춤형 엣지 사양을 지원할 수 있나요?

이러한 질문은 단순히 일반적인 "최고급" 웨이퍼를 요청하는 것보다 더 유용한 경우가 많습니다.

결론

SiC 제조가 200mm 생산을 향해 발전함에 따라 웨이퍼 에지 품질이 기판 품질 평가의 중요한 부분이 되었습니다.

중앙의 연마된 표면이 가장 많은 관심을 받을 수 있지만 베벨 형상, 가장자리 제외, 치핑 및 숨겨진 표면 아래 손상은 취급 신뢰성, 에피택셜 처리, 오염 제어 및 사용 가능한 웨이퍼 영역에 영향을 미칠 수 있습니다.

조달팀의 경우 핵심은 "좋은 가장자리 품질"과 같은 모호한 요구 사항을 측정 가능한 사양으로 바꾸는 것입니다.

따라서 완전한 200mm SiC 웨이퍼 RFQ는 다음을 정의해야 합니다.

경사 형상 + 모서리 제외 + 치핑 기준 + 균열 허용 + 검사 방법 + 웨이퍼 형상 + 보고 요구 사항.

명확한 엣지 사양을 통해 웨이퍼 공급업체와 장치 제조업체 모두 일관된 수신 검사 기준을 쉽게 설정하고 생산 인증 중 분쟁을 줄일 수 있습니다.

FAQ

SiC 웨이퍼의 엣지 배제란 무엇입니까?

가장자리 제외는 웨이퍼 가장자리와 지정된 측정 또는 품질 평가에 사용되는 영역 경계 사이의 주변 영역입니다. 평탄도, 결함, 입자 또는 에피택셜 균일성을 지정할 때 이를 명확하게 정의해야 합니다.

200mm SiC 웨이퍼에 베벨 형상이 중요한 이유는 무엇입니까?

적절하게 제어된 베벨은 날카로운 모서리 응력 집중을 줄이고 취급 중 치핑을 제한하는 데 도움이 됩니다. 또한 에피택시, 코팅, 세척 및 리소그래피 중 가장자리 근처 처리 동작에 영향을 미칠 수도 있습니다.

SiC 웨이퍼가 육안 검사를 통과했지만 여전히 가장자리 손상이 있을 수 있습니까?

예. 시각적으로 매끄러운 표면 아래에는 미세 균열 및 표면 아래 손상이 남아 있을 수 있습니다. 까다로운 응용 분야의 경우 확대 검사와 적절한 프로세스 또는 계측 제어가 필요할 수 있습니다.