【正文】 嵌入硅片表面，或由于靜電力 或原子力而物理粘附在被拋光的硅片表面。 活性劑影響吸附的作用機理：活性劑分散于水中，當(dāng)用到表面能量很高的硅單晶新拋鏡面時，優(yōu)先吸附于表面上。需控制顆粒大小、硬度及分散度。 6. 轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)速度：轉(zhuǎn)速過高，拋光液較難均勻分布在拋光墊上，易掉片，損傷層大。反之，若機械磨削作用大于化學(xué)腐蝕作用，表面產(chǎn)生高損傷層。 堿性腐蝕 堿性腐蝕適宜于直徑較大的硅片，有較好的均勻度。 B、 在腐蝕過程中不會與反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)生進一步。具有極強滲透力的活性劑分子可深入硅片表面與吸附物之間，起劈開的作用，活性劑分子將顆粒托起并吸附于硅片表面上，降低表面能。 控制方法：定時或定厚度（磨除量） 磨料 在一定壓力下與硅片表面不斷進行摩擦，通過機械作用去掉硅片表面的破碎損傷層，使硅片比切割時平整光滑并達到預(yù)定的厚度。不造成晶片表面的劃傷。 副定位面的作用：識別硅片晶向和電導(dǎo)類型的標(biāo)志。 ? 超純 指所用材料方面，如襯底材料、 功能性電子材料、水、氣等； Si、 Ge單晶純度達 11個 9。 ? 另外，硅片平整度也是影響工藝特征尺寸進一步小型化的重要因素?？犷?? 2雙核處理器 ,含有 晶體管，采用英特爾 65nm制程技術(shù)。 ? 2023年 8月 13日：英特爾透露了 90nm制程技術(shù)的若干技術(shù)突破，包括高性能、低功耗晶體管，應(yīng)變硅，高速銅質(zhì)接頭和新型低 k介質(zhì)材料。一般雙極電路或晶體管制作在外延層上。 微電子工業(yè)生產(chǎn)過程圖 前工序：微電子產(chǎn)品制造的特有工藝 后工序 npnSi雙極型晶體管芯片工藝流程 硅外延平面工藝舉例 舉例 n+ n p n+ e b c 2 微電子工藝發(fā)展歷程 ? 誕生 :1947年 12月在美國的貝爾實驗室，發(fā)明了半導(dǎo)體點接觸式晶體管，采用的關(guān)鍵工藝技術(shù)是合金法制作 pn結(jié)。 ? 1874年，電報機、電話和無線電相繼發(fā)明等早期電子儀器亦造就了一項新興的工業(yè) ── 電子業(yè)的誕生。 ?臺式法 所有元件內(nèi)部和外部都是靠細細的金屬導(dǎo)線焊接相連。 ? 新工藝，新技術(shù)，不斷出現(xiàn)。迅馳 英特爾 未來 ? 近 10年來 ， “ 輕晶圓廠 ” （ fablight）或 “ 無晶圓廠 ”（ fabless）模式的興起，而沒有芯片設(shè)計公司反過來成為 IDM（ Integrated Device Manufacturer） 。 ? 大批量，低成本 圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)使之得以實現(xiàn)。粘前用三錄乙烯清洗表面，120～ 150℃1 小時預(yù)熱， 80℃ 粘著。 B 載具： 使用彈簧鋼制造，有數(shù)個比硅片直徑略大的洞，相對于盤面同時做公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)運動，確保硅片的平坦度。 E 清洗作用－清洗細碎的磨屑和磨粒粉末 F 防銹功能－弱堿性的磨削液與磨盤形成堿性氧化物鈍化膜，并加緩蝕劑 硅單晶研磨片的清洗 硅片清洗的重要性： 硅片表面層原子因垂直切片方向的化學(xué)鍵被破壞成為懸掛鍵，形成表面附近的自由力場，極易吸附各種雜質(zhì)，如顆粒、有機雜質(zhì)、無機雜質(zhì)、金屬離子等，造成磨片后的硅片易發(fā)生變花發(fā)藍發(fā)黑等現(xiàn)象，導(dǎo)致低擊穿、管道擊穿、光刻產(chǎn)生針孔，金屬離子和原子易造成 pn結(jié)軟擊穿，漏電流增加，嚴重影響器件性能與成品率。 腐蝕 工序目的：去除表面因加工應(yīng)力而形成的損傷層及污染（損傷層和污染部分約 15um） 化學(xué)腐蝕種類：酸性腐蝕及堿性腐蝕 腐蝕方式：噴淋（ spray）及浸泡（ batch） 酸性腐蝕 酸性腐蝕原理及加工條件： 腐蝕液－由不同比例的硝酸、氫氟酸及緩沖酸液等組成。 E、不會產(chǎn)生化學(xué)泡沫。 Si ＋ 2KOH + H2O K2SiO3 ＋ 2H2 比較： 堿性腐蝕在表面平坦地、成本與環(huán)保方面優(yōu)于酸性腐蝕，但表面質(zhì)量（粗糙度和腐蝕深度）不夠理想 超大規(guī)模集成電路硅襯底的拋光技術(shù) 單純的化學(xué)拋光：拋光速度快，光潔度高，損傷低，完美性好，但表面平坦度、平行度較差，拋光一致性較差 單純的機械拋光：拋光一致性好，平坦度高，但光潔度差，損傷層深 化學(xué)機械拋光（ CMPchemical mechanical polishing）：拋光速度高，平坦度高 硅片拋光：邊緣拋光及表面拋光 1. 邊緣拋光：分散應(yīng)力，減少微裂紋，降低位錯排與滑移線，降低因碰撞而產(chǎn)生碎片的機會 2. 表面拋光：粗拋光，細拋光，精拋光 硅襯底的邊緣拋光 拋光類型：大 T型、圓弧型、小 T型 拋光方法： 1. 硅片傾斜并旋轉(zhuǎn)，加壓與轉(zhuǎn)動中的拋光布作用，拋光液選用硅溶膠，成本低。 2. 溫度的影響：提高溫度拋光速度增加，粗拋時 38～ 50℃ ，精拋時 20～30℃ ，防過度揮發(fā)。 A 聚氨脂固化拋光墊：用于粗拋光，成分為發(fā)泡固化的聚氨脂，類似海綿的多孔結(jié)構(gòu)，這些小孔利于傳遞漿料和機械拋光作用。 目前常用的拋光液： SiO2拋光液（溶膠型） 優(yōu)點： SiO2硬度與硅的硬度相近，粒度細約 ～ ，損傷層極細，拋光速率高，高活性，高潔凈。拋光霧表征表面亞損傷層的大小。 5℃ 10min 去油脂 去光刻膠殘膜 去金屬離子 去金屬原子 去重離子 Ⅱ 號洗液 HCl:H2O2:H2O =1:1:6→1:2:8 80177。 :41:1002:41:10January 24, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :41:1002:41Jan2324Jan23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , January 24, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 1月 24日星期二 2時 41分 10秒 02:41:1024 January 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。勝人者有力，自勝者強。 。 2023年 1月 24日星期二 2時 41分 10秒 02:41:1024 January 2023 ? 1做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。 , January 24, 2023 ? 雨中黃葉樹，燈下白頭人。 Wafer Measurements for Degree of Planarization SiO2 Substrate Min Max SHpre Min Max SHpost Postpolish measurement Prepolish measurement SiO2 Figure Positive deviation Negative deviation Vacuum chuck Wafer Reference plane Wafer Deformation Figure CMP參數(shù)小結(jié) 1. 拋光時間：影響磨掉材料的數(shù)量、平整性 2. 磨頭壓力（向下壓力）：影響拋光速率、平坦化和非均勻性 3. 轉(zhuǎn)盤速率；影響拋光速率、非均勻性 4. 磨頭速度：影響非均勻性 5. 磨料化學(xué)成分；材料選擇比（同時磨掉幾種材料）、拋光速率 6. 磨料流速：影響拋光墊上的磨料數(shù)量和設(shè)備的潤滑性能 7. 拋光墊修整：影響拋光速率、非均勻性、 CMP工藝的穩(wěn)定性 8. 硅片 /磨料溫度：影響拋光速率 9. 硅片背壓：影響非均勻性（中央變慢）、碎片 CMP后清洗 CMP清洗重點是去除拋光工藝中帶來的磨料顆粒、被拋光材料帶來的顆粒及磨料中帶來的化學(xué)沾污物。有機堿（胺）還起螯合劑的作用，限制金屬離子在芯片表面吸附，減少金屬離子污染，但須解決有機堿在晶格方向上反應(yīng)速度不一樣的問題（擇優(yōu)性） 2. 活性劑的選擇：活性劑的選擇影響拋光液的分散性、顆粒吸附后清洗難易程度以及金屬離子污染等。 拋光液的組成：氧化劑，磨料，添加劑， PH穩(wěn)定劑 1. 氧化劑：與表面硅原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，去除損傷層，實現(xiàn)高光亮