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첫눈에 사파이어 웨이퍼는 원형적이고 투명하며 대칭적으로 보이는 속임수처럼 단순해 보입니다.하지만 그 가장자리에는 미묘한 특징이 있습니다..

자피어 위에 있는 GaN 기술에서는 웨이퍼 지향은 미용적인 세부 사항이나 기존의 습관이 아닙니다.시상식, 그리고 장치 제조.

왜 틈과 평면이 존재하는지, 어떻게 다른지, 그리고 어떻게 올바르게 식별할 수 있는지 이해하는 것은 사파이어 기판에 GaN를 사용하는 모든 사람에게 필수적입니다.

1왜 사파이어에 있는 GaN은 오리엔테이션에 대해 그렇게 신경쓰는가?

실리콘과 달리 사파이어 (Al2O3) 는:

• 삼각형 (육각형) 결정계

• 열, 기계 및 표면 특성에 강한 애니소트로프

• 일반적으로 c 평면, a 평면, r 평면 및 m 평면과 같은 비 입자 방향과 함께 사용됩니다.

GaN 대사특히 민감한 경우:

• 평면 내의 결정학적 방향성

• 원자 단계 방향

• 기판의 절단 방향

따라서 톱니 또는 평면은 단순히 다루기 위한 것이 아니라 원자 규모 대칭의 거시적 표시기입니다.

2평면 대 톱니: 차이점 은 무엇 입니까?

2.1 웨이퍼 플래트 (전래 오리엔테이션 마커)

평면은 웨이퍼 가장자리를 가로지르는 직선적인 절단입니다.

역사적으로, 평면은 다음과 같이 광범위하게 사용되었습니다.

• 2인치와 3인치의 사파이어 웨이퍼

• 초기 GaN LED 생산

• 수동 또는 반자동화 공장

주요 특징:

• 길고 곧게 있는 가장자리

• 특정 결정 지향을 암호화합니다.

• 쉽게 볼 수 있고 느낄 수 있습니다.

• 사용 가능한 웨이퍼 영역을 소비

평면은 일반적으로 잘 정의된 사파이어 방향으로 정렬됩니다. 예를 들어:

• 11-20 (a축)

• 1~100 (m축)

2.2 웨이퍼 노치 (현대 표준)

톱니는 웨이퍼 가장자리에 작은 좁은 틈이 있습니다.

이 표준은 다음과 같은 주요 표준이 되었습니다.

• 4인치, 6인치, 그리고 더 큰 사파이어 웨이퍼

• 완전 자동 도구

• 고출력 GaN 공장

주요 특징:

• 콤팩트, 지역 절단

• 더 많은 사용 가능한 웨이퍼 영역을 보존합니다.

• 기계 읽기

• 매우 반복가능함

인치 지향은 여전히 특정 결정 지향에 해당하지만 훨씬 공간 효율적인 방식으로.

3왜 산업은 평면에서 틈새로 옮겨갔는가

평면에서 톱니로의 변화는 미용적인 것이 아닙니다. 물리학, 자동화, 그리고 수익 경제에 의해 주도됩니다.

3.1 웨이퍼 크기의 확장

사파이어 웨이퍼가 2′′ → 4′′ → 6′′에서 성장하면서

• 너무 많은 활성 영역을 제거 한 평면

• 가장자리 배제도가 지나치게 커졌습니다.

• 기계적 균형 악화

톱니가 최소한의 기하학적 장애로 방향 정보를 제공합니다.

3.2 자동화 호환성

현대적 도구는 다음과 같은 요소에 의존합니다.

• 광적 가장자리 감지

• 로봇 정렬

• 오리엔테이션 인식 알고리즘

노치스는 다음과 같이 제안합니다.

• 뚜렷한 각도 참조

• 더 빠른 정렬

• 잘못된 선택의 위험이 낮습니다.

3.3 GaN 공정 민감도

GaN 에피택시의 경우 오리엔테이션 오류는 다음과 같은 원인이 될 수 있습니다.

• 스테프 갱싱

• 아이즈트로프적 스트레스 완화

• 비일률적인 결함 확산

톱니의 정확성과 반복성은 이러한 위험을 줄입니다.

4. 실제에서 웨이퍼 오리엔테이션을 식별하는 방법

4.1 시각적 식별

• 평면: 명백한 직변

• 톱니: 작은 U 또는 V 모양 절단

그러나 GaN 프로세스 제어에는 시각적 식별만으로는 충분하지 않습니다.

4.2 각기 참조 방법

한 번 톱니 또는 평평한 위치:

• 0°를 정의합니다

• 웨이퍼 주위에 각 오프셋을 측정

• 지도 프로세스 방향 (리토그래피, 갈라진 라인, 미스컷)

이것은 정렬할 때 매우 중요합니다.

• 부근성장 방향

• 장치 스트라이프

• 레이저 스크립트 라인

4.3 엑스레이 또는 광학 확인 (첨단)

고 정밀 애플리케이션을 위해:

• XRD는 결정 지향을 확인합니다.

• 광학 안이스트로피 방법은 평면 내 정렬을 확인합니다.

• 특히 비-C 평면 사파이르에 중요한

5사파이어에 대한 GaN에 대한 특별한 고려 사항

5.1 C-플랜 사피어

• LED 및 전력 장치에서 가장 흔합니다.

• 일반적으로 a축 또는 m축에 정렬된 톱니

• GaN 성장의 단계 흐름 방향을 제어합니다.

5.2 비극성 및 반극성 사피르

• a 평면, m 평면, r 평면 사피르

• 방향은 선택이 아니라 중요해집니다.

• 잘못된 크치 해석은 완전히 기판을 무효화 할 수 있습니다

이 경우, 이 톱니가 사실상 대부 수식법의 일부입니다.

6공학자 들 이 흔히 저지르는 실수

1. 매장자마다 ′′표준"인 ′′노치 방향"을 가정합니다.

2. 사파이어 를 실리콘 처럼 처리 하는 것

3. 인치에 의해 코딩 잘못된 절단 방향을 무시

4. 시각 검사에만 의존하는 것

5. 평면 기반의 레거시 도면과 크치 기반 웨이퍼를 혼합하는 것

이 모든 것들은 미묘하지만 치명적인 과정의 이동을 일으킬 수 있습니다.

7평면 이나 톱니: 어느 쪽 을 선택 해야 합니까?

8더 넓은 관점

사파이어에 있는 GaN에서, 톱니 또는 평면은 편리함이 아닙니다. 그것은 결정학의 물리적 현상입니다.

원자 규모에서 GaN의 성장은 단계 가장자리와 대칭에 달려 있습니다.
웨이퍼 스케일에서, 같은 방향은 크치 또는 평면으로 암호화됩니다.

가장자리에 작은 절단처럼 보이는 것은 실제로 아래의 결정의 지도입니다.

9한 문장

자피어 위에 있는 GaN 기술에서, 크리스트를 식별하는 것은 웨이퍼가 어디에서 시작되는지 아는 것이 아니라 결정이 어떤 방향으로 성장하고 싶은지 아는 것입니다.