Hallo Optikfachpersonen -
heute regte mich folgender Satz in einem Zeitungsartikel zum Grübeln an:
"je kleiner der Wafer desto mehr Ausschuss produziert eine Fabrik, da Chips am Rande der runden Wafer-Scheiben aufgrund der eingesetzten Optiken weniger präzise gefertigt sind und öfter aussortiert werden. Entsprechend begehrt sind ... 300-Millimeter-Wafer"
Als optischer Halblaie hätte ich eher das Gegenteil angenomm - weiß jemand mehr?
Fragende Grüße
Rolf
Hallo Rolf,
So überraschend finde ich das nicht. Die Fehler einer Optik werden umso stärker, je weiter man sich von der optischen Achse entfernt. Am Rand ist jede Optik schwächer als im Zentrum.
Viele Grüße
Alexander
Hallo Alexander -
die Randfehler von Optik sind mir natürlich nix Neues!
Aber wenn man die Optik, die bei einem 300 mm Wafer ein gutes Ergebnis bringt an einem 200 mm Wafer verwendet, müsste sich doch dort die Ausbeute verbessern, da der schwächere Rand der Optik ja weggelassen wird.
Gruß
Rolf
Hallo Rolf,
Das Problem liegt in der steigenden Packungsdichte. Je kleiner der Wafer, desto kleiner werden die Strukturen, die abgebildet werden müssen. Man will ja auf den kleinen Wafer genauso viel draufpacken wie auf den großen. Damit steigen die Anforderungen an die Auflösung der Optik.
Viele Grüße
Alexander
Bei den großen Wafern, also 200 und 300mm wird nicht die ganze Scheibe auf einmal belichtet, stattdessen werden durch den Belichtungsautomaten (Stepper) die einzelnen Muster einer Layer in einem Raster abgearbeitet. Die auf einmal projezierbare Fläche, das Reticle, ist bei den meisten Prozessen bis zu etwa 20x20mm groß - wenn ein einzelner Chip mehr Fläche braucht muss gestitcht werden was auf den untersten Schichten, mit den kleinsten Strukturen natürlich für extra Ärger sorgt... Die höheren Metall-Interconnect Schichten sind nicht so schwer zu alignen (um vs. nm Toleranzen).
Der schlechtere Yield am Waferrand dürfte von anderen Prozessen abhängig sein, so ein Wafer macht meistens etliche Spin-Coat, Bedampungs- und Ätzschritte durch. Besonders das Spin-Coating ist dafür bekannt am Scheibenrand unschöne Wölbungen zu bilden.
Bei den ganz kleinen Strukturen muss für eine einzelne Schicht mitunter schon mehrfach belichtet, beschichtet und geätzt werden und um so höher der Stapel an Schichten wird um so eher sind auch noch Polierschritte dazwischen um wieder eine ebene Öberfläche zu erhalten. Wenn man sich das Stackup für selbst 'einfache' Chips anguckt wundert man sich schon warum das ganze überhaupt funktioniert.
Danke für die Informationen! Jetzt begreife ich einigermaßen.
Im Übrigen - wenn ich solche einen Chip im Mikroskop betrachte, ist es auch für mich unfassbar, dass das alles mit einer vernünftigen Ausbeute funktionieren soll, vor allem, wenn man bedenkt, dass man die aktuellen Strukturen mit einem normalen Lichtmikroskop gar nicht mehr sieht ...
Viele Grüße
Rolf
Guten Abend,
Und für aktuelle hilft nur noch das REM, da reicht die Auflösung der Lichtmikroskope nicht mehr ;)
Liebe Grüße
Gerhard