В производстве полупроводников качество пластин напрямую определяет производительность устройств, выход годных изделий и стоимость производства.
Даже микроскопические дефекты могут сделать всю микросхему бесполезной.
Основываясь на многолетнем опыте работы с технологическими процессами и производственном опыте,ZMSHопределила пять наиболее важных факторов, влияющих на качество пластин.

1. Чистота и однородность сырья

Качество пластин начинается с самих материалов.
Чистота и кристаллическое совершенство поликремния полупроводникового класса или композитных материалов определяют электрические характеристики конечной пластины.

Высококачественное сырье должно характеризоваться:

• Крайне низкими концентрациями примесей– точный контроль металлических, углеродных и кислородных загрязнений для сохранения времени жизни носителей.

• Надежными источниками кристаллов– монокристаллический кремний обычно производит пластины с меньшим количеством дефектов, чем переработанные или поликристаллические материалы.

• Согласованностью от партии к партии– обеспечение стабильных электрических и механических свойств во всех партиях для минимизации производственной изменчивости.

ZMSH обеспечивает качество материалов с самого начала посредством строгой квалификации поставщиков, входного контроля и постоянной обратной связи на основе показателей конечных пластин.

2. Контроль процесса выращивания слитков

Стадия выращивания кристаллов имеет решающее значение для определения плотности дефектов и однородности удельного сопротивления.
Независимо от того, используются ли методы Чохральского (CZ), зонной плавки (FZ) или другие методы, требуется точный контроль для достижения:

• Кристаллизации без дефектов с минимальным количеством дислокаций или пустот.

• Равномерного распределения примесей и стабильного удельного сопротивления и содержания кислорода.

• Точного управления параметрами роста, такими как температура, атмосфера, скорость вытягивания и температурные градиенты.

Благодаря передовому мониторингу в реальном времени и корректировкам процесса на основе данных, ZMSH поддерживает производство слитков с низким уровнем дефектов и высокой однородностью, которое соответствует строгим спецификациям.

3. Раскрой пластин и прецизионная обработка

Преобразование слитков в пластины является ключевым шагом, который превращает сырье в пригодную подложку для полупроводниковых устройств.
Этот этап должен уравновешивать производительность с минимизацией дефектов.

ZMSH использует высокоточные алмазные проволочные пилы, лазерную резку и передовые технологии шлифовки и CMP (химико-механической полировки) для обеспечения:

• Отсутствия трещин и повреждений на поверхности пластин.

• Строгого контроля толщины и плоскостности в пределах заданных допусков.

• Гладкости поверхности, подходящей для последующих процессов литографии.

• Обработки в чистых помещениях для предотвращения загрязнения частицами.

Каждый этап обработки проходит автоматический контроль и статистический анализ для поддержания размерной и поверхностной однородности.

4. Химия поверхности и управление чистотой

Качество поверхности пластин имеет решающее значение для последующих этапов производства, таких как литография, ионная имплантация и осаждение тонких пленок.
Любая частица, металл или органическое загрязнение могут действовать как источник дефектов и снижать выход годных изделий.

ZMSH применяет многоступенчатую химическую очистку, промывку сверхчистой водой и плазменную активацию поверхности для достижения:

• Ультранизких уровней загрязнения частицами.

• Контролируемых остатков ионов металлов.

• Стабильных концентраций химических ванн и температурных профилей.

• Упаковки в сертифицированных по ISO чистых помещениях для предотвращения повторного загрязнения.

Кроме того, ZMSH предлагает индивидуальные программы проверки чистоты, плоскостности и чистоты поверхности, адаптированные к требованиям технологического процесса каждого клиента, обеспечивая оптимальные исходные условия для изготовления устройств.

5. Мониторинг дефектов и статистический контроль качества

Высокий выход годных изделий зависит не только от точности производства, но и от непрерывного мониторинга и улучшения процессов.
ZMSH собирает и анализирует ключевые параметры во время каждого производственного цикла пластин, включая:

• Распределение плотности дефектов.

• Время жизни неосновных носителей.

• Однородность удельного сопротивления и толщины.

• Морфологию поверхности и отражательную способность.

• Плоскостность и целостность краев.

Применяя SPC (статистический контроль процессов) и анализ исторических тенденций, ZMSH может рано обнаруживать аномалии, точно настраивать параметры процесса и передавать информацию обратно на вышестоящие этапы, создавая систему контроля качества с замкнутым циклом.

Заключение: Качество как основная конкурентоспособность производства пластин

Производство пластин, отвечающих требованиям передового производства полупроводников, требует мастерства в пяти взаимосвязанных областях:
чистота материала, контроль роста кристаллов, прецизионная обработка, управление химией поверхности и обеспечение статистического качества.

ZMSH остается приверженной принципамотсутствия дефектовимаксимальной стабильности, постоянно совершенствуя инновации в процессах для поставки пластин с неизменно высокими характеристиками и превосходной надежностью.

В микро- и наномасштабе важна каждая деталь — потому что каждая деталь определяет будущее технологий.