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Physikalisch-Technische Bundesanstalt

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Orientierung von Silicium-Wafern wird kalibrierbar

Ein in der PTB entwickeltes Verfahren eröffnet die Möglichkeit, die Kristallorientierung von Silicium-Einkristallen an die Industrie weiterzugeben. Damit wird die Ausrichtung der Wafer bei der Chip-Produktion einfacher und kostengünstiger.

Das neue Transfernormal mit aufpoliertem Spiegel (Flat) in der Kristall-Orientierungs-Apparatur der PTB

Für die Herstellung elektronischer Bauelemente ist es unerlässlich, die genaue Lage der Netzebenen auf einem Silicium-Wafer zu kennen. Daher benötigen die Chiphersteller zertifizierte Wafer mit dieser Angabe. Die Produzenten versehen die Wafer zu diesem Zweck mit so genannten Flats oder auch V-Nuten, deren Winkellagen zur Netzebene mit einer Messunsicherheit unterhalb von Winkelminuten angegeben werden sollen.

Die PTB hat aufgrund ihrer Forschungsarbeiten mit Silicium-Einkristallen ein Verfahren und ein Transfernormal entwickelt, um diese so genannten Off-Winkel zu kalibrieren. Das Transfernormal ist ein rund 20 cm langer, rundgeschliffener Silicium-Einkristall, an dessen Mantelseite ein Spiegel (Flat) parallel zur (100)-Netzebene aufpoliert wurde. An der gegenüberliegenden Seite wurde eine V-Nut eingefräst. Sie soll in Zukunft dazu dienen, die Wafer für den Prozess der Chip-Produktion zu orientieren. Die kostenintensive Flat-Methode bei jedem einzelnen Wafer wäre damit nicht mehr nötig.

Die Messung der Nut relativ zur Netzebene geschieht in zwei Schritten. Zunächst wird mit einer Koordinatenmessmaschine die Lage der Nut zur Spiegelfläche bestimmt, danach wird mit der Kristall-Orientierungsapparatur der PTB (s. PTBnews 01.3) mittels Röntgenstrahlbeugung die Winkellage des Spiegels zur Netzebene gemessen. Die erreichte Messunsicherheit liegt im Bereich weniger Winkelsekunden und erfüllt die an das Transfernormal gestellten technischen Anforderungen.

Ansprechpartner:

Arbeitsgruppe 3.44
Telefon: 0531-592-4330
Arbeitsgruppe 4.33
Telefon: 0531-592-4330

© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2011-11-17, Volker Großmann Seite drucken DruckansichtPDF-Export PDF