最後更新:2026年10月8日晶圓製造・基板加工矽晶圓製造(長晶・切片・研磨)中國大陸:定位边・定位槽

平邊・缺口(Orientation Flat/Notch)是什麼

Orientation Flat / Notch

平邊與缺口是設在晶圓外周、表示結晶方位的標記。200mm 以下以直線狀的平邊為標準,300mm 則以 V 字形的缺口為標準,轉向面積損失較小的缺口。由於先以 X 光繞射實測方位後再加工,角度精度管理在數分以內;在設備端,則由 EFEM 內的對準器偵測它來對齊晶圓方向。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

平邊(Orientation Flat)與缺口(Notch)是設在晶圓外周、表示結晶方位與正反面的標記。圓形晶圓光看外形無法得知方位,因此以削成直線狀的平坦部(平邊)或 V 字形切口(缺口)為基準,由設備以機械或光學方式偵測晶圓方向。

200mm 以下的晶圓主要使用平邊,並採用以長主平邊表示結晶方位、以短副平邊的位置關係表示導電型(p 型/n 型)與晶面方位的規格。300mm 晶圓則以缺口為標準。平邊的面積損失大,直徑越大越影響晶片產出數,因此轉向切口較小的缺口。

缺口與平邊的加工,與晶棒外周研削在同一階段進行。由於先以 X 光繞射實測結晶方位再決定研削位置,方位精度以角度計管理在數分以內。若這個基準偏移,後續微影時圖形會相對於結晶方位傾斜,影響非等向性蝕刻的形狀與劈裂時的裂開方式。

在設備端,EFEM 內的對準器會偵測缺口、對齊晶圓的旋轉方向後,再送入各處理站。若缺口形狀精度差,偵測會失敗而造成搬運錯誤,導致設備停機。此外,缺口部是邊緣中容易應力集中的部位,若倒角(bevel)品質不佳,會從這裡產生破裂或微粒。

結晶方位本身的選擇也與元件設計有關。MOS 電晶體以介面態較少的〈100〉面為標準,但電洞遷移率在〈110〉面較高,因此也有以載子遷移率為目標來選擇方位的設計。缺口是將該方位傳遞到製造產線每個角落、簡單卻不可或缺的資訊傳遞手段。

平邊・缺口(Orientation Flat/Notch)的常見問題

300mm 晶圓為什麼使用缺口而不是平邊?
平邊是以直線狀大幅削除,可製作晶片的面積也隨之損失。晶圓口徑越大,這項損失的影響越明顯,因此轉向切口較小的缺口。200mm 以下目前仍使用平邊。
缺口在設備端如何使用?
EFEM 內的對準器以光學感測器偵測缺口位置,將晶圓旋轉方向對齊到規定方向後,再送入各處理站。若缺口形狀精度差,偵測會失敗而造成搬運錯誤,成為設備停機的原因。

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