【正文】 方法。這里有一些選擇環(huán)氧類型參考：強度、移動性和污染程度。切片過程有一些要求：能按晶體的一特定的方向進行切割；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。TTV也是對整個硅片的測試?？赡苡晒杵娜魏蔚恼次刍驌p傷而引起。微切傷微切傷是由刀片的顫動而引起的，它是刀片在行進過程中細微的背離，而在硅片上沿著切口留下的細小的脊?fàn)顡p傷。其它還有涉及到各種不同輻射的安全問題。在硅片最終被發(fā)往客戶前，所有的污染都必須被清除。這些方法中的大部分也可以測試局部狀況。實際上，不同的僅僅是計算公式。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）。在最近的時間里，S型彎曲或翹曲的測試被真正采用。有不同的測量方法來測試硅片的平整度。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。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。擦片在用HCl清洗完硅片后，可能還會在表面吸附一些顆粒。金屬物去除清洗硅片檢查完后，就要進行最終的清洗以清除剩余在硅片表面的所有顆粒。通常的清洗方法是在拋光后用RCA SC1清洗液。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。拋光的過程類似于磨片的過程，只是過程的基礎(chǔ)不同。當(dāng)正面進行拋光時，單面的粘片保護了硅片的背面。有兩種主要的粘片方式，即蠟粘片或模板粘片。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。：預(yù)熱清洗（Class 1k）在硅片進入抵抗穩(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)進入抵抗穩(wěn)定過程，溫度升高時，會進入硅體內(nèi)。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。有兩種基本腐蝕方法：堿腐蝕和酸腐蝕。磨盤是鑄鐵制的，邊緣鋸齒狀。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(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。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。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。工藝步驟的順序是很重要的，因為這些步驟的決定能使硅片受到盡可能少的損傷并且可以減少硅片的沾污。切片是一個相對較臟的過程，可以描述為一個研磨的過程，這一過程會產(chǎn)生大量的顆粒和大量的很淺表面損傷。保持這樣的追溯是很重要的，因為單晶的整體特性會隨著晶棒的一頭到另一頭而變化。磨片（Class 500k）接下來的步驟是為了清除切片過程及激光標(biāo)識時產(chǎn)生的不同損傷，這是磨片過程中要完成的。被研磨去的外層深度要比切片造成的損傷深度更深。背損傷的引入典型的是通過沖擊或磨損。硅片由一真空吸頭吸住，以一定角度在一旋轉(zhuǎn)桶內(nèi)旋轉(zhuǎn)且不妨礙桶的垂直旋轉(zhuǎn)。要防止這一問題的發(fā)生，硅片必須首先加熱到650℃左右。、抵抗穩(wěn)定和背封的步驟。另一方法就是模板粘片，有兩種不同變異。這就有利于防止硅片被推向堅硬的載體而導(dǎo)致硅片邊緣遭到損壞。拋光砂由硅膠和一特殊的高pH值的化學(xué)試劑組成。拋光過程是一個化學(xué)/機械過程，集中了大量的顆粒。在檢查過程中，電阻率、翹曲度、總厚度超差和平整度等都要測試。這樣做的原因是金屬離子能導(dǎo)致少數(shù)載流子壽命，從而會使器件性能降低。激光檢查儀能探測到表面的顆粒和缺陷。如果一片好的硅片被放置在一容器內(nèi)，并讓它受到污染，它的污染程度會與在硅片加工過程中的任何階段一樣嚴(yán)重，甚至認(rèn)為這是更嚴(yán)重的問題，因為在硅片生產(chǎn)過程中，隨著每一步驟的完成，硅片的價值也在不斷上升。當(dāng)硅片被不正確運行的刀片所切割時，就會造成彎曲的刀口。彎曲度測試是一種較老的測試手段，不經(jīng)常使用。硅片被放置在三個形成參考平面的支點上，這對探針中一支可以在硅片一側(cè)的任意位置，而另一支則在另一側(cè)的相應(yīng)位置。TTV一種檢測硅片厚度一致性的方法，叫總厚度超差（TTV），就是指硅片厚度的最大值與最小值之差。有時這個平面是參考硅片背面或是一個假想的平面。硅片生產(chǎn)過程從相對較臟的切片開始到最終進入一凈空房結(jié)束，硅片要暴露在大量的不同化學(xué)品和溶液中，而且硅片還要被放入許多不同的機器進行機械加工，所有這些接觸都會導(dǎo)致顆粒沾污。硅片的生產(chǎn)要用到許多危險的化學(xué)藥品，如在敞開式的硅片清洗中用到的HF和KOH。10級（class10）通常指環(huán)境的清潔度時，而且更大的顆粒數(shù)更少。通常通過在晶體結(jié)構(gòu)中造成高應(yīng)力區(qū)域來實現(xiàn)。總指示讀數(shù)（TIR）總指示讀數(shù)是硅片的正面上距設(shè)定參考面最高處與最凹處的距離。晶棒已經(jīng)過了頭尾切除、滾磨、參考面磨制的過程，直接粘上碳板，再與切塊粘接就能進行切片加工了。許多情況下，碳板經(jīng)修正、打滑、磨平后，在材料準(zhǔn)備區(qū)域進行粘接。這個距離要求盡量短，因為環(huán)氧是一種相當(dāng)軟的材料而碳板和晶棒是很硬的材料。刀片當(dāng)從晶棒上切割下硅片時，期望切面平整、損傷小、沿特定方向切割并且損失的材料盡量小。兩種通常被應(yīng)用的方法是環(huán)型切割和線切割。這樣，材料損失厚度略大于刀片的最厚度。這種經(jīng)久的耐用性，能額外使用同一刀片而不需更換，從而使硅片的生產(chǎn)成本降低?？梢缘玫讲牧系纳煺裹c和最終延展強度。要達到同樣的程度，外圓刀片的厚度是它的十倍多。他的等級圖是根據(jù)一種材料切割其它材料而得出的。這個不斷摩擦的過程，產(chǎn)生熱和許多顆粒。這個安排有利之處在于內(nèi)圓切片時，只要通過晶棒一半的路程，因此，不需要如此大的直徑。因為切片接觸的是硅片的表面，所以硅片表面存在著許多這樣的損傷，這就意味著在接下來的過程中必須清除掉這些損傷，硅片才會有用。在切片過程中，刀片偏轉(zhuǎn)監(jiān)測器能提供刀片偏轉(zhuǎn)的實時監(jiān)測。一般內(nèi)圓刀片的進給速度是5cm/min。問題在切片過程中，經(jīng)常會發(fā)生一些問題：硅片晶向錯誤，過分的切片損傷，刀片偏離，刀片失靈和碎片。碎片（刀片退出時）無論任何方式，當(dāng)?shù)镀懈钅撤N材料即將完成時，刀片在材料底部時，可能會引起材料碎裂，這種現(xiàn)象稱為exit chip。外表面額外材料的增加提供載體有利于切片的完成。因此，在切割（100）向的硅片時，硅片有沿（110）晶面發(fā)生碎裂的趨向。線切割的基本結(jié)構(gòu)很簡單，一根小直徑的鋼線繞在幾個導(dǎo)輪上使鋼線形成梯形的形狀。單根線通常有100km長，繞在兩個線軸上。其中一個線導(dǎo)輪由馬達驅(qū)動，控制整個鋼線系統(tǒng)。隨著硅片直徑的增加，線切割機在硅片切割中將扮演更主要的角色。這一錯誤可能造成對晶棒的錯誤切割或者使鋼線斷裂。最可能的方法是EDM，又稱火花腐蝕加工，它有非常低的切片損失。當(dāng)晶棒粘在切片機上時，以參考面為基礎(chǔ)，將晶棒排好。例如，一些環(huán)氧能通過乙酸、水或加熱來去除。因為這時候，經(jīng)過了切片加工，正如所知道的，切片是很臟的過程，硅片上有大量有害物、環(huán)氧劑殘留。所以，在硅片表面的標(biāo)識是很必要的，至少至拋光結(jié)束。這樣深度的標(biāo)刻稱為硬刻字；標(biāo)識很淺并容易清除的稱為軟刻字。？因此，倒角磨輪有一個子彈頭式的研磨凹槽。因為參考面是在某些過程中用來進行硅片對齊，這個參考需要被保持。模板的放置顯示了一個允許的區(qū)域，硅片必須與其一致。而對于已倒角的硅片，即使有撞擊等，也不會引起崩邊。問題是由于光刻膠表面的張力作用會在硅片尖利的邊緣形成小珠。而在倒角區(qū)域，有可能被機器夾痛?？梢哉J(rèn)為是切片垃圾。b. 切片過程中結(jié)構(gòu)支持。25．內(nèi)圓刀片（ ）a. 切割相同尺寸的晶棒，比外圓切割有更多的切片損失；b. 使用研磨砂來切割晶棒；c. 通過張緊在一鼓上，使之很剛直；d. 切割大直徑晶棒比小直徑晶棒有更小的切片損失。在硅片能進行拋光前，還需經(jīng)過幾個處理過程。這里的每一步都將的下面進行討論。這種損傷在硅片兩面都有，因為硅片的兩面都經(jīng)過了切割。雙面行星式磨片雙面行星磨片機有五個主要組成：大的鑄鐵磨盤、載體、研磨砂、磨液供應(yīng)系統(tǒng)和厚度測試系統(tǒng)。不考慮金屬的沾污，使用鑄鐵可以耐用而且其機械特性能適合磨片。磨盤表面和磨液供應(yīng)磨盤是帶齒輪的，齒輪有利于磨液的均勻分配，防止磨盤被淹沒，并保持硅片緊貼表面。這有兩個目的，首先，既然硅片的兩側(cè)都以相同速度進行磨片，那么兩側(cè)都有相同的材料去除率。硅片的最終厚度應(yīng)被控制，否則會不符合硅片要求的特性。因為壓電材料的磨去率與硅片的相同，電訊號的頻率就會發(fā)生變化?；旌弦河欣诒３盅心ド暗膽腋〔⒕鶆蛏⒉?。在這個過程中，硅片用一旋轉(zhuǎn)的真空吸頭固定住，一個鉆石磨輪會經(jīng)過硅片。因為磨片只是用來磨去大多數(shù)的切片損傷，總會留下一層薄薄的均勻一致的損傷層，還需通過其它方法來清除磨片帶來的損傷。所以，硅片在腐蝕前必須進行清洗。這樣的操作使硅片表面腐蝕后，仍平行于（100）面。KOH能快速腐蝕損傷層，直到達到一無損傷平面，這個反應(yīng)會在硅片表面形成一個小的腐蝕坑。這些腐蝕坑還會因為顆粒陷入而使硅片表面無法清潔。在任何情況下，酸腐蝕是一個強烈的過程，而不會在某個平面存在自限制過程。另一方面，當(dāng)堿液與硅片表面一直接觸時，堿腐蝕速率會顯著下降，這就使堿腐蝕在這類腐蝕中有優(yōu)越的特性。金屬雜質(zhì)會降低影響器件性能的少數(shù)載流子的壽命。如果背損傷的硅片經(jīng)高溫處理，大量的可移動的金屬離子會在各個方向移動，最終在背面誘陷。這類的損傷應(yīng)在隔離區(qū)域進行，因為該過程會產(chǎn)生很多臟的顆粒。當(dāng)離子刺入硅片表面時，會將損傷引入格點。同樣，在n型溝道MOS器件的源擴散時也是如此。但當(dāng)晶棒冷卻到室溫時，氧會過度飽和，大部分的氧會占據(jù)空隙位置，并且不再活動。在這階段避免成核是很重要的，因為在活躍的器件區(qū)域會引起位錯。盡管少量的氧集合作為n型施主會活動，當(dāng)它繼續(xù)生長時就變得穩(wěn)定了。但進行邊緣拋光有利于防止碎片或在后面的過程中產(chǎn)生裂紋。吸頭吸住硅片然后慢慢的開動使硅片的邊緣都充分與拋光襯墊接觸得到拋光。氧主要來自于硅融化時石英坩堝緩慢而穩(wěn)定的分解。整根晶棒的剖面濃度分析，從頂部至底部，施主的濃度或氧含量呈下降趨勢。但這種方法現(xiàn)在不被承認(rèn)，因為現(xiàn)在幾乎所有的硅單晶生長都要旋轉(zhuǎn)晶體或熔融物。碳的影響碳在單晶硅中存在抑制了熱氧施主的形成。所以，如果晶棒加熱到650℃，施主濃度會戲劇性地降低。一種典型的方法是使用SC2洗液來去除金屬沾污，然后將硅片浸入已非常稀釋的高純HF溶液中去掉氧化層。這樣做是為了避免其它過程的交叉污染，如擴散或化學(xué)氣相沉積（CVD）。加熱過程約2030分鐘，通氮氣。根據(jù)一些資料，進行抵抗穩(wěn)定時，要防止這類施主的產(chǎn)生，可以通過快速熱處理過程，硅在650℃維持幾秒鐘而達到。有幾個途徑避免或弱化自動摻雜。硅氧化層（Silox）、多晶和氮化硅薄膜常用作背封材料。Si(OC2H5)4 → SiO2 + 4C2H4 + 2H2O氫化硅（SiH4）是用來進行CVD的最普通的材料之一，它與氧氣一起在爐內(nèi)的反應(yīng)如下：SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O在背封時，硅片面向下放在基座上，將沉積材料覆蓋在背面與硅片邊緣一樣大小。Silox通過化學(xué)氣相沉積在硅片背面淀積一層5000197。因此如果在較低溫度下進行外延沉積，自動摻雜的效應(yīng)會減弱。這是因為外延沉積的目的就是要以重摻硅為基礎(chǔ)，再在其上部生長一層輕摻雜單晶硅。這個過程結(jié)束后，將硅片從熱的爐子中拉出，暴露在外面的空氣中，溫度會快速經(jīng)過450℃的臨界溫度范圍，足以將氧保持是凍結(jié)狀態(tài)。晶棒或硅片必須加熱到650℃左右，然后進行急冷。這種溶液以劇烈溶劑著稱，能去除硅片表面大部分的有機污物和某些金屬離子。急冷能將沉淀物凍結(jié)在晶格內(nèi)，防止它們再度活躍成為施主。因為碳有四個電子，所以與四個硅原子結(jié)合后，不會有額外的電子。曾作了很多嘗試去了解從惰性氧形成施主的機制，以及這種氧與其它原子是怎樣結(jié)合的。當(dāng)晶體生長時，籽晶末端從熱場中提升，所以，它要在較低的溫度下呆更長時間，在某點上很可能溫度范圍在300℃500℃內(nèi)。由于熔融物和晶棒的旋轉(zhuǎn)以及隨著時間的推移，熔融物量的減少，氧含量沿著晶棒的長度方向會顯示出一特性。兩側(cè)完成后，硅片必須徹底清洗以清除殘留的拋光砂。另一個好處是在后道生產(chǎn)工序—HF清洗硅片時防止膠狀硅粒飛跑形成條紋。吸雜的另一重要事項需記住就是盡管氧淀積會吸引金屬雜質(zhì)，但降低了硅片的機械強度，在熱處理時易造成彎曲或翹曲。在這過程中，氧開始成核，耗盡層仍不受影響，因為氧含量沒有足夠高到成核的程度。第一步是將硅加熱到1100℃，使得在接近硅片表面形成一氧的耗盡層，稱為耗盡層，器件就建立在正表面的這一區(qū)域上。氧原子需有最小濃度，才能產(chǎn)生吸雜。薄膜沉積多晶硅或氮化硅（Si3N4）的薄膜淀積在硅片背面能移動金屬離子。然而，這是一個很慢的過程，因為激光束要掃描硅片表面以達到一個很好的覆蓋。當(dāng)他們到達位錯位置，就會被固定不動。所以，吸雜在半導(dǎo)體工藝中是一個重要的過程。酸腐蝕（HNO3和HF）的基礎(chǔ)反應(yīng)如下：Si(s) + 4HNO3(l) → SiO2(s) + 4NO2(g) + 2H2O(l)SiO2(s) + 6HF(l) → H2SiF6(aq) + 2H2O(l)這個反應(yīng)的一個產(chǎn)物是NO2，是一種氣體，所以，必須采取預(yù)防措施控制它的釋放。因為硅片的周圍都在競爭酸液，硅片中心有腐蝕劑不充足的趨向，這會使供給硅片中心的酸液損耗，反應(yīng)稍微降低。KOH很快侵蝕這些區(qū)域，隨著倒角邊緣的連接，導(dǎo)致許多不同形狀的腐蝕坑的出現(xiàn)。KOH只會腐蝕暴露在蝕刻劑下，有晶格損傷的區(qū)域，掩埋在里面的損傷不會被侵蝕到。自限制過程這個過程稱為相當(dāng)自限制過程是因為KOH能到達的硅片任何損傷區(qū)域會快速腐蝕，然后當(dāng)達到無損傷表面時，反應(yīng)幾乎停止。堿腐蝕硅片腐蝕的一種方法是使用堿性氫氧化物如氫氧化鉀（KOH）。腐蝕的方法有兩種：堿腐蝕和酸腐蝕。然后，磨砂尺寸減小，研磨率也降低，幾乎不會引起表面損傷。整個過程會磨去75100μm的表層。另一種方法是使用旋渦電流傳感器，磨盤之間的距離能通過位于上磨盤上的傳感器測量到。有幾種控制硅片最終厚度的方法，如控制磨片時間，有