【正文】 和雙氧水（H2O2）組成。霧化霧化是硅片出現(xiàn)霧氣的一個條件。FPD能衡量整個硅片正表面。硅膠硅膠是一種懸浮的硅土顆粒，細(xì)小到無法分辨出各個顆粒，也無法從懸浮液中分離出來。術(shù)語表彎曲度（bow）硅片彎曲度是指硅片中心與一通過靠近硅片邊緣的三個基點建立的平面的背離程度。因此，當(dāng)在進(jìn)行與這些化學(xué)品相關(guān)的工作時，必須確定出所有正確的安全方針。硅片生產(chǎn)中的許多過程是機械導(dǎo)向的，因此，這些有操作危險的過程必須有一定的安全程序。金屬因硅片經(jīng)過許多機器加工，金屬與硅片表面直接接觸而被留在硅片表面；有機物則可能來自于任何物體上的油脂或油。舉個例子，局部測試的硅片平整度稱為局部厚度超差（LTV），LTV幾乎與TTV相同，區(qū)別僅在于前者只對應(yīng)硅片的小區(qū)域范圍。換句話說，所有的測試方法都是體現(xiàn)硅片整體的表面情況。測量方法是將與真空吸盤平行吸住的一面作為參考平面，TIR就是正面最高處與最凹處的差值。Warp中類似的探針和數(shù)據(jù)處理方法可以為TTV所采用。 翹曲度（Warp）和總厚度偏差（TTV）測量示意圖硅片的翹曲度與半導(dǎo)體制造有關(guān)，因為一片翹曲的硅片在光刻過程中可能會引起麻煩；還可能在一些加工過程中粘片時也有問題。一旦所有的距離都已測得，翹曲的程度也就知道了。翹曲度是測量硅片確定的幾個參考面的中心線位置的最高點與最低點之最大差值。實際上，硅片的背離會發(fā)生在硅片的任一位置，而且能產(chǎn)生很多問題。局部平整度測試的術(shù)語也與其一致。能以最好的方式使硅片得到平整的表面是很重要的，因此應(yīng)以盡可能平的面去切割硅片。對硅片來說，有一些參數(shù)始終是很重要的，如平整度、缺陷、沾污等。典型的運輸用的容器是用聚丙烯、聚乙烯或一些其他塑料材料制成。包裝/貨運盡管如此，可能還沒有考慮的非常周到，硅片的包裝是非常重要的。激光在硅片表面反射。用PVA擦片是清除顆粒的有效手段。因此，要用不同的清洗液，如HCl，必須用到。一些金屬離子甚至來自于前面幾個清洗過程中用到的化學(xué)試劑。在這點上，硅片必須最終滿足客戶的尺寸性能要求，否則就會被淘汰。相比之下，這種方法更能有效清除金屬沾污。通過這次清洗，硅片的清潔度仍不能滿足客戶的要求，但能對其進(jìn)行檢查了。清除剩余損傷和薄霧的最終的拋光稱為精拋。硅片通常要經(jīng)多步拋光。拋光時，用特制的拋光襯墊和特殊的拋光砂對硅片進(jìn)行化學(xué)/機械拋光。拋光（Class ≤1k）硅片拋光的目的是得到一非常光滑、平整、無任何損傷的硅表面。這種方法可以允許在一臺機器上進(jìn)行拋光時，兩面能同時進(jìn)行，操作類似于磨片機。這一襯墊能提供足夠的摩擦力因而在拋光時，硅片的邊緣不會完全支撐到側(cè)面載體，硅片就不是硬接觸，而是“漂浮”在物體上。粘的蠟?zāi)芊乐巩?dāng)硅片在一側(cè)面的載體下拋光時硅片的移動。粘片必須保證硅片能拋光平整。通常有三種薄膜被用來作為背封材料：二氧化硅（SiO2）、氮化硅（Si3N4）、多晶硅。然后對硅片進(jìn)行急冷，以阻礙小的氧基團(tuán)的形成。因為絕大部分的氧是惰性的，然而仍有少數(shù)的氧會形成小基團(tuán)。另一種方法是只對硅片邊緣進(jìn)行酸腐蝕。拋光后的邊緣能將顆粒灰塵的吸附降到最低。其他一些損傷方法還有：淀積一層多晶硅和產(chǎn)生一化學(xué)生長層。當(dāng)硅片達(dá)到一定溫度時?，如Fe, Ni, Cr, Zn等會降低載流子壽命的金屬原子就會在硅體內(nèi)運動。比較有特色的就是用化學(xué)方法。磨片過程主要是一個機械過程，磨盤壓迫硅片表面的研磨砂。硅片的兩側(cè)都能與磨盤接觸，從而使硅片的兩側(cè)能同時研磨到。這個硅片邊緣的強化，能使之在以后的硅片加工過程中，降低硅片的碎裂程度。在硅片上刻下編碼后，即使硅片有遺漏，也能追溯到原來位置，而且如果趨向明了，那么就可以采取正確的措施。這一編碼應(yīng)是統(tǒng)一的，用來識別硅片并知道它的來源。在這清除和清洗過程中，很重要的一點就是保持硅片的順序，因為這時它們還沒有被標(biāo)識區(qū)分。切片過程中有兩種主要方式——內(nèi)圓切割和線切割。 硅片加工過程步驟1. 切片2. 激光標(biāo)識3. 倒角4. 磨片5. 腐蝕6. 背損傷7. 邊緣鏡面拋光8. 預(yù)熱清洗9. 抵抗穩(wěn)定——退火10. 背封11. 粘片12. 拋光13. 檢查前清洗14. 外觀檢查15. 金屬清洗16. 擦片17. 激光檢查18. 包裝/貨運切片（class 500k）硅片加工的介紹中，從單晶硅棒開始的第一個步驟就是切片。工藝過程綜述硅片加工過程包括許多步驟。簡介硅片的準(zhǔn)備過程從硅單晶棒開始，到清潔的拋光片結(jié)束，以能夠在絕好的環(huán)境中使用。期間，從一單晶硅棒到加工成數(shù)片能滿足特殊要求的硅片要經(jīng)過很多流程和清洗步驟。所有的步驟概括為三個主要種類：能修正物理性能如尺寸、形狀、平整度、或一些體材料的性能；能減少不期望的表面損傷的數(shù)量；或能消除表面沾污和顆粒。這一步驟的關(guān)鍵是如何在將單晶硅棒加工成硅片時盡可能地降低損耗，也就是要求將單晶棒盡可能多地加工成有用的硅片。這兩種形式的切割方式被應(yīng)用的原因是它們能將材料損失減少到最小，對硅片的損傷也最小，并且允許硅片的翹曲也是最小。激光標(biāo)識(Class 500k)在晶棒被切割成一片片硅片之后，硅片會被用激光刻上標(biāo)識。編碼能表明該硅片從哪一單晶棒的什么位置切割下來的。激光標(biāo)識可以在硅片的正面也可在背面，盡管正面通常會被用到。、激光標(biāo)識和倒角的過程。磨盤是鑄鐵制的，邊緣鋸齒狀。研磨砂是由將氧化鋁溶液延緩煅燒后形成的細(xì)小顆粒組成的，它能將硅的外層研磨去。有兩種基本腐蝕方法：堿腐蝕和酸腐蝕。當(dāng)這些原子在硅片背面遇到損傷點，它們就會被誘陷并本能地從內(nèi)部移動到損傷點。邊緣拋光硅片邊緣拋光的目的是為了去除在硅片邊緣殘留的腐蝕坑。硅片邊緣的拋光方法類似于硅片表面的拋光。：預(yù)熱清洗（Class 1k）在硅片進(jìn)入抵抗穩(wěn)定前，需要清潔，將有機物及金屬沾污清除，如果有金屬殘留在硅片表面，當(dāng)進(jìn)入抵抗穩(wěn)定過程，溫度升高時，會進(jìn)入硅體內(nèi)。這些基團(tuán)會扮演n施主的角色，就會使硅片的電阻率測試不正確。這一過程可以有效的消除氧作為n施主的特性，并使真正的電阻率穩(wěn)定下來。如果氧化物或氮化物用來背封，可以嚴(yán)格地認(rèn)為是一密封劑，而如果采用多晶硅，除了主要作為密封劑外，還起到了外部吸雜作用。有兩種主要的粘片方式，即蠟粘片或模板粘片。蠟粘片只對單面拋光的硅片有用。當(dāng)正面進(jìn)行拋光時，單面的粘片保護(hù)了硅片的背面。硅片的兩個拋光襯墊放置在相反的方向，這樣硅片被推向一個方向的頂部時和相反方向的底部，產(chǎn)生的應(yīng)力會相互抵消。拋光的過程類似于磨片的過程，只是過程的基礎(chǔ)不同。硅片拋光面是旋轉(zhuǎn)的，在一定壓力下，并經(jīng)覆蓋在襯墊上的研磨砂。第一步是粗拋，用較硬襯墊，拋光砂更易與之反應(yīng)，而且比后面的拋光中用到的砂中有更多粗糙的硅膠顆粒。： 粘片和拋光示意圖檢查前清洗（class 10）硅片拋光后，表面有大量的沾污物，絕大部分是來自于拋光過程的顆粒。通常的清洗方法是在拋光后用RCA SC1清洗液。檢查經(jīng)過拋光、清洗之后，就可以進(jìn)行檢查了。金屬物去除清洗硅片檢查完后，就要進(jìn)行最終的清洗以清除剩余在硅片表面的所有顆粒。因此，最終的清洗主要是為了清除殘留在硅片表面的金屬離子。擦片在用HCl清洗完硅片后，可能還會在表面吸附一些顆粒。激光檢查硅片的最終清洗完成后，就需要檢查表面顆粒和表面缺陷。如果表面沒有任何問題，光打到硅片表面就會以相同角度反射。包裝的目的是為硅片提供一個無塵的環(huán)境，并使硅片在運輸時不受到任何損傷；包裝還可以防止硅片受潮。這些塑料應(yīng)不會釋放任何氣體并且是無塵的，如此硅片表面才不會被污染。在下面的章節(jié)中將詳細(xì)討論。有不同的測量方法來測試硅片的平整度。Bow硅片彎曲度是測量硅片彎曲程度，它是與硅片中心從一通過靠近硅片邊緣的三個基點建立的平面的背離程度。在最近的時間里，S型彎曲或翹曲的測試被真正采用。硅片的翹曲度起決于使用的一對無接觸掃描探針。測定翹曲度，第一步就是找到頂部探針與頂部硅片表面的距離（a）和相應(yīng)底部探針與底部硅片表面的距離（b）。小量的翹曲在一些加工過程中可以通過真空吸盤或夾具得到補償。實際上，不同的僅僅是計算公式。（） 總指示讀數(shù)（TIR）和焦平面偏離（FPD）測量示意圖FPD焦平面偏離（FPD）是指硅片上距焦平面最高處和最深處到焦平面的距離中遠(yuǎn)的一個。這些方法中的大部分也可以測試局部狀況。污染硅片表面的污染是一個主要關(guān)注的問題。在硅片最終被發(fā)往客戶前，所有的污染都必須被清除。除了這些顯而易見的機械危險外，還有化學(xué)方面的危險。其它還有涉及到各種不同輻射的安全問題。彎曲度是對整個硅片而言。微切傷微切傷是由刀片的顫動而引起的，它是刀片在行進(jìn)過程中細(xì)微的背離，而在硅片上沿著切口留下的細(xì)小的脊?fàn)顡p傷。吸雜吸雜是一種誘使金屬雜質(zhì)遠(yuǎn)離硅片正面的方法?？赡苡晒杵娜魏蔚恼次刍驌p傷而引起。之所以起這個名字是因為當(dāng)上述兩種化學(xué)品混合時，溶液溫度會達(dá)到120℃左右并劇烈沸騰。TTV也是對整個硅片的測試。切片綜述當(dāng)單晶硅棒送至硅片生產(chǎn)區(qū)域時，已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行切割了。切片過程有一些要求：能按晶體的一特定的方向進(jìn)行切割；切割面盡可能平整；引入硅片的損傷盡可能的少；材料的損失盡量少。有代表性的是用碳板與晶棒通過環(huán)氧粘合在一起從而使硅片從晶棒上切割下來后，仍粘在碳板上。碳板的形狀很重要，因為它要求能在碳板和晶棒間使用盡可能少的環(huán)氧和盡量短的距離。這里有一些選擇環(huán)氧類型參考：強度、移動性和污染程度。所有這些方法，都應(yīng)對硅片造成盡可能低的污染。當(dāng)進(jìn)行切片時，刀片所切下處或邊緣處的材料都會損失，因此，更希望是一種低損失量的切片方法。在半導(dǎo)體企業(yè)，通常只有幾種切割方法被采用。刀片是由不銹鋼制成的大而薄的圓環(huán)。內(nèi)圓刀片的構(gòu)成和厚度對一典型的內(nèi)圓刀片。但是，如果涂層太薄的話，刀片切下的路徑太窄，刀片可能會有更大潛在可能沖擊邊緣，如果刀片發(fā)生任何偏差而撞擊到邊緣，硅片就會受到損傷，在接下來的步驟中就需要去除更多的材料。鋼的另一個有利之處就是它很耐用。否則，任何高溫的過程都會使金屬離子擴散進(jìn)硅片而不易清除了。通常用壓力張力曲線來表示材料特性。當(dāng)壓力超過一定數(shù)值時，材料就開始快速伸展而增加的壓力很小。當(dāng)?shù)镀煺怪了茏儏^(qū)域后，就變得很剛直了。這就導(dǎo)致硅片的數(shù)量減少為原來的1/4（）。莫氏硬度等級莫氏等級是在1800年代晚期，由Friedrich Mohs發(fā)展起來的。硅與石英有相近的硬度。當(dāng)?shù)镀ㄟ^材料時，一些碎片也被帶出來了。內(nèi)圓切片尺寸切割硅片需要的內(nèi)圓刀片尺寸是很大的，如對于200mm硅片，刀片的外圓直徑約在32英寸左右。對于相同尺寸的晶棒，有一個辦法能減小刀片的尺寸，就是在切割前將晶棒滾圓。隨著晶棒直徑的增大，內(nèi)圓切片變得越來越不實用。這樣的損傷存在于刀片與晶棒接觸的任何地方。有些損傷如果很深的話，在磨片之后仍能在硅片上看到。不同的是，因刀片振動引起的損傷稱為切片微分損傷。監(jiān)測器是通過刀片處產(chǎn)生的旋渦來測試的。在內(nèi)圓切片時，刀片偏離的主要原因是對于刀片的切片速率而言，刀片的進(jìn)給太快了。修刀過程是使刀片的涂層暴露出新的、銳利的鉆石。盡管修刀能生產(chǎn)新的尖利的表面，但除非必須，否則不大進(jìn)行，因為每一次修刀都會減少刀片的壽命并增加機器待工時間。內(nèi)圓刀片的變形可能因在張緊時的錯誤方式或在試圖快速通過晶棒時的刀片進(jìn)給速度太快。刀片失靈造成的最主要的問題是引起硅片斷裂和大量的表面損傷。這片材料就開始斷裂，材料的碎片就會松散。另一個方法是在晶棒外側(cè)位置貼上幾片材料，使切割完成。就是使晶棒直徑生長的稍大一點，那么在切片時，即使發(fā)生碎片，滾磨去碎裂處，仍有足夠的材料。沿著（110）晶面切割很容易引起硅片碎裂。因此，任何裂紋的發(fā)生平行于切片方向而不會引起碎片。線切割使用研磨砂漿來切割晶棒，砂漿貼附在接觸并進(jìn)入晶棒的鋼線上，鋼線會產(chǎn)生壓力壓迫研磨劑與晶棒接觸，這樣在砂漿和晶棒間的壓力接觸使材料被磨去。線之間的空間決定了想要的硅片厚度。而且，長的鋼線意味著在一個方向上的進(jìn)給能維持相當(dāng)長的時間而不需要轉(zhuǎn)換方向通過反向的繞線回來。典型的鋼線進(jìn)給速度在10m/s（22mph），即一根100km長的鋼線經(jīng)過一個方向需10。這個系統(tǒng)保持鋼線在一定張力下，并控制鋼線的進(jìn)給速度。鋼線的不斷移動將凹槽中的材料不斷帶走，在鋼線完全通過晶棒后，砂漿仍隨鋼線移動。因此，線切割的切片損失仍保持不變，同一根晶棒就能得到比內(nèi)圓切片更多的硅片。低的張力還會發(fā)生另一問題，會使鋼線導(dǎo)輪發(fā)生錯誤進(jìn)給。如果鋼線斷裂，可能對硅片造成損傷，并使切割過程停止。比起現(xiàn)在的切割工藝，所有的這些方法都有其潛在的優(yōu)勢，然而，比起已解決的問題，它們?nèi)源嬖诟嗟膯栴}而不能被商業(yè)上應(yīng)用。在這樣的情況下，就要盡可能使硅片的切割接近這一方向。因此，必須在切片開始時就檢查硅片晶向的正確性。如果硅片的晶向錯誤，那么就要調(diào)整切片機上晶棒的位置。使硅片與碳板粘合在一起的環(huán)氧劑能被輕易地清除。這樣就能保證知道硅片在原晶棒中的位置。碳板從硅片上移走之后，硅片就能清洗了。這一標(biāo)識能提供硅片多方面的信息，并能追溯硅片的來源。如果所有這些信息都能知道，問題的來源就能被隔離，在更多的硅片經(jīng)過相同次序而發(fā)生同一問題前就能被糾正。條形碼有一好處，因為機器能快速而方便地讀取它，但不幸的是，人們很難讀出。一般激光刻字的深度在175μm左右。不符合標(biāo)準(zhǔn)的原因通常有崩邊、破損、翹曲度太大或厚度超差太大。邊緣倒角形態(tài)硅片邊緣的形狀由磨輪形狀決定。通過倒角磨輪沿著硅片邊緣形狀移動這樣的系統(tǒng)來保持磨輪與硅片邊緣的接觸。一個問題是當(dāng)參考面進(jìn)行倒角時，可能會被磨去一點。有一子彈頭式凹槽在圓盤邊緣。模板的放置使它與硅片圖象相同比例。在接下來的章節(jié)中，將討論碎片和斷裂的減少、邊緣皇冠頂附生的消除、？崩邊和斷裂當(dāng)進(jìn)行硅片邊緣倒角時，硅片邊緣高應(yīng)力點被清除。而且，在有襯墊或圓盤在硅片表面移