Spezifikationen von Wafern

Durchmesser oder Kantenlänge

Die Durchmesser von Si Wafern werden entweder in Zoll oder mm angegeben, wobei ein Zoll 25,4 mm entspricht. Si Wafer haben als Durchmesser  üblicherweise ganzzahlige Zoll-Werte, und Toleranzen des Durchmessers < 1 mm. Bei größeren Stückzahlen können wir auch von ganzen Zoll abweichende Durchmesser anbieten.

Wir bieten auch in rechteckige Stücke geschnittene Wafer an. Der grundsätzlich realisierbare Bereich der Kantenlängen für Silizium Waferstücke geht von 5 x 5 mm2 bis 100 x 120 mm2, der von Glas-, Quarzglas- und Quarz-Waferstücken von 2 x 2 mm2 bis 300 x 300 mm2. Die Kosten definieren sich neben dem Ausgangsmaterial nach der gewünschten Stückzahl. Fragen Sie uns nach einem Angebot!

Orientierung

Die Orientierung eines Wafers (z. B. <100>, <110> oder <111>) kennzeichnetdie Kristallebene, parallel zu der der Wafer gesägt ist. Die Verkippung definiertdabei, um welchen Winkel die polierte Wafer-Oberfläche von der exakten Kristallebene maximal abweicht.

Oberfläche

Bei Si-Wafern sind grundsätzlich beide Seiten zumindest geläppt und geätzt. Das Polieren erfolgt wahlweise auf einer (einseitig poliert, SSP = Single-Side Polished) oder beiden (beidseitig poliert, DSP = Double-Side Polished) Seiten.

Dotierung und elektrischer Widerstand

Die beim Kristallwachstum eingebrachten Dotierstoffe erhöhen über freie Elektronen (bei Phosphor oder Arsen) oder Löcher (Bor) die elektrische Leitfähigkeit von Silizium um viele Größenordnungen über den Wert von undotiertem Silizium.

Unterhalb einer Dotierstoffkonzentration von ca. c = 1016 cm-3 sinkt der Widerstand R reziprok mit c, darüber sinkt durch die hohe Konzentration der Fremdstoffe zunehmend die Beweglichkeit der Ladungsträger was die Abhängigkeit R(c) abflacht (siehe Graf rechts).

Die Abhängigkeit des el. Widerstands von der Dotierstoffkonzentration (Bor und Phosphor bzw. Arsen) in kristallinem Silizium

Da die Dotierstoffkonzentration im Si-Kristall sowohl axial als auch radial variiert, kann für den el. Widerstand der daraus hergestellten Wafer nureine bestimmte Toleranzbreite angegeben werden, die typischerweise innerhalb einer Größenordnung liegt (z. B. 1 - 10 Ohm cm) und bei FZ-Wafern deutlich enger ausfallen kann.

Wafer-Dicke

Die im Waferzentrum gemessene Dicke bzw. deren Variation über eine Charge sagt nichts darüber aus, wie stark ein Wafer von der idealen Zylinderform abweicht.

TTV

Die Total Thickness Variation kennzeichnet die maximale Differenz d1 - d2 zwischen der dicksten und dünnsten (z. B. an fünf verschiedenen Stellen bestimmten) Stelle eines Wafers.

Bow

Die Verbiegung definiert sich aus der über d3 + d4 bestimmten maximalen Abweichung der Median-Fläche des Wafers von einer Referenzebene.

Warp

Der Wert d5 + d6 ist die Abweichung der Median-Fläche eines Wafers von einer
Referenzebene, bei der die Verbiegung über die gesamte Waferfläche bereits korrigiert ist.

Mikrorauhigkeit

Der quadratische Mittelrauwert der Oberfläche (Root Mean Square, „RMS“) kennzeichnet als Standardabweichung der Wafer-Oberfläche vom (bereits von TTV, Bow und Warp bereinigten) Mittelwert, wie glatt der Wafer ist. Die Werte für RMS können mit < 1 nm auf atomarer Skala liegen.

Laser-Markierung

Auf Wunsch können unsere Wafer mit einer Laser-Markierung versehen werden. Dabei handelt es sich meist um eine Kennzeichnung, gefolgt von einer laufenden Nummer. Prinzipiell kann die Lasermarkierung auf der polierten Vorderseite oder der Rückseite angebracht werden, wobei eine Markierung der polierten Seite nur bedingt empfohlen ist: Beim Laser-Markieren entstehen an den Rändern der Markierung Grate, so dass eine Lasermarkierung vor dem Polierschritt des Wafers erfolgen sollte. Beim Polieren jedoch dünnen die Wafer aus, und die Leserlichkeit der Lasermarkierung schwindet mit dem Abtrag beim Polieren.

Bei größeren Chargen (z. B. > 200 Wafer) kann eine Lasermarkierung üblicherweise für deutlich unter € 1,00 / Wafer durchgeführt werden. Eine nachträgliche Lasermarkierung bereits bei uns lagerhaltiger Wafer ist etwas teurer.

Unsere Wafer-Broschüre

Unsere technische Wafer-Broschüre mit Informationen zur Herstellung und Spezifizierung von Silizium-, Quarz-, Quarzglas und Borosilikat-Glaswafern kann hier als pdf geladen oder (gratis) bestellt werden.