O que é Notch em Wafers?

Bolachas de silíciosão a base de circuitos integrados e dispositivos semicondutores. Eles têm uma característica interessante - bordas planas ou pequenas ranhuras nas laterais. Não é um defeito, mas um marcador funcional deliberadamente projetado.Na verdade, este entalhe serve como referência direcional e marcador de identidade durante todo o processo de fabricação.

Nos primeiros dias, os wafers usavam principalmente um “plano” como marcador, ou seja, um pequeno segmento reto moído na borda circular. A posição e o número desses planos foram usados ​​para distinguir as orientações dos cristais e os tipos de dopagem. À medida que o tamanho do wafer aumentou e a precisão do processo melhorou, os wafers convencionais de 200 mm e 300 mm foram amplamente padronizados em um pequeno design de entalhe em forma de arco. A posição deste entalhe é definida por padrões e está localizada em uma orientação fixa, usada para indicar a orientação do cristal do wafer (por exemplo <100> ou <111>) e para fornecer um ponto de referência comum para equipamentos subsequentes.

Qual é a função do entalhe do wafer? 

• Primeiro, fornece uma referência para o alinhamento do wafer. Etapas importantes, como litografia, gravação e implantação iônica, exigem o empilhamento de múltiplas camadas de padrões. Se o sistema de coordenadas de cada camada não for consistente, os dispositivos finais serão desalinhados e descartados. Ao detectar a posição do entalhe, o equipamento pode estabelecer rapidamente um sistema de coordenadas unificado e, em seguida, usar marcas de alinhamento para obter uma sobreposição precisa.
• Em segundo lugar, ele codifica informações do wafer. Diferentes orientações de cristal e diferentes tipos de dopagem (como tipo P e tipo N) têm propriedades de material e considerações de design distintas. A orientação do entalhe, combinada com marcações no verso e outros meios, permite que a linha de produção identifique rapidamente os wafers durante o manuseio e classificação automatizados, evitando confusões entre diferentes tipos de produtos.
• Terceiro, garante segurança no manuseio automatizado. As fábricas modernas fazem uso extensivo de braços robóticos e sistemas automatizados de manuseio de materiais (AMHS). Esses sistemas dependem do entalhe para determinar a parte frontal/traseira e a orientação do wafer, evitando carregamento incorreto ou inversão que, de outra forma, levaria à perda de rendimento.

Para engenheiros de dispositivos e processos, o entalhe em um wafer pode parecer insignificante, mas ele percorre toda a cadeia do processo, desde a extração do cristal, epitaxia e fabricação do wafer até o teste de pré-embalagem. Sempre que a “direção” está envolvida – orientação do cristal, alinhamento de layout, orientação de tensão ou mesmo o projeto da estrutura de certos dispositivos de energia – esse pequeno marcador geométrico está quase sempre em segundo plano. Depois de entender a função do entalhe, fica muito mais fácil acompanhar como um wafer “se move” pela linha de produção e como cada etapa do processo constrói seu sistema de coordenadas em torno desse pedaço de silício.