【正文】 向儀；并對(duì)光圖定向的設(shè)備要求和光圖定向步驟進(jìn)行了討論。 課程難點(diǎn)：為什么可根據(jù)晶體生長(zhǎng)的各向異性、晶體解理的各向異性、晶體腐蝕的各向異性進(jìn)行定向，與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系如何。當(dāng)在低指數(shù)晶面的晶片上制備晶面解理坑時(shí)，獲得的是以平行該低指數(shù)晶面的面為底、以{111}面為側(cè)面圍成的平底錐坑，此類結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理及與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系?？紤]定位面劃片時(shí)就能減少管芯的碎裂的理論依據(jù)。 2晶面解理坑以低指數(shù)晶面圍成的、與晶面（晶向）有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系的晶面腐蝕坑。 3 晶格畸變區(qū)指晶格有損傷的或不完整的區(qū)域，該區(qū)域存在較大的晶格內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)能大。 5 反射光象用平行光照射晶面解理坑 ，晶面解理坑某組平面對(duì)光的反射而得到的光圖（光象 ）。 7 定向劃片按規(guī)定沿解理向進(jìn)行劃 片的方法。知道幾種粗略定向方法的理論依據(jù)，較精確定向方法間的比較。知道光圖定向是如何在半導(dǎo)體器件制造中得到應(yīng)用的，知道光圖定向在定向切割中所起的作用、知道光圖定向如何參與定位面的制作和定位面是如何在定向劃片中起到作用的。 硅襯底制備工藝簡(jiǎn)介 1學(xué)時(shí) 課程內(nèi)容：1 硅單晶的切割 工藝作用 切割原理 切割設(shè)備 切割方法 切割要求 硅片厚度 硅片兩面平行度 硅片厚度公差 注意事項(xiàng) 2 研磨工藝 研磨的作用 研磨的方法 單面研磨 雙面研磨 研磨要求 影響研磨的因素 磨料的影響 磨盤(pán)壓力的影響 3 拋光工藝 拋光的作用 拋光的要求 拋光的方法 機(jī)械拋光工藝 方法及原理 優(yōu)缺點(diǎn) 適用范圍 化學(xué)拋光工藝 原理 方法 化學(xué)機(jī)械拋光工藝 方法及原理 拋光過(guò)程分析 課程重點(diǎn)：本節(jié)簡(jiǎn)單介紹了襯底制備中切片、磨片和拋光三個(gè)工藝的基本情況。關(guān)于硅單晶片的研磨，討論了該工藝的四個(gè)作用：即去除切片造成的刀痕、調(diào)節(jié)硅單晶片的厚度、提高硅單晶片的平行度和改善硅單晶片的平整度；討論了硅單晶片研磨的方法，根據(jù)設(shè)備的不同分為硅單晶片的單面研磨和硅單晶片的雙面研磨，其研磨機(jī)理是相同的；討論了影響硅單晶片研磨的因素，研磨質(zhì)量主要取決于磨料的質(zhì)量和磨盤(pán)壓力的大小。機(jī)械拋光是采用更細(xì)的磨料在蓋有拋光布的磨盤(pán)上進(jìn)行細(xì)磨，由于其工藝過(guò)程中無(wú)化學(xué)反應(yīng)，則該工藝適用于化合物半導(dǎo)體晶片的表面拋光；化學(xué)拋光是利用化學(xué)腐蝕的方法對(duì)晶片表面進(jìn)行拋光，它對(duì)待研磨片平整度要求較高，化學(xué)拋光可分為液相拋光和氣相拋光兩種拋光方式，由于該拋光工藝拋光速度快、效率高，則該工藝更適用于高硬度襯底表面的拋光（如藍(lán)寶石、尖晶石等）；化學(xué)機(jī)械拋光是硅單晶片拋光的常用工藝，該工藝綜合了機(jī)械拋光、化學(xué)拋光兩種方法的各自的優(yōu)點(diǎn)，從方法上看，是采用了機(jī)械拋光設(shè)備而加入了化學(xué)拋光劑，化機(jī)拋光的種類可分為酸性拋光液拋光和堿性拋光液拋光兩種，酸性拋光液拋光有鉻離子拋光和銅離子拋光兩種方式，堿性拋光液拋光為二氧化硅拋光、也分為膠體二氧化硅拋光和懸浮二氧化硅拋光兩種方式。硅單晶片研磨的方法和原理；硅單晶片單面研磨方式和雙面研磨方式的區(qū)別；注意磨料質(zhì)量和磨盤(pán)壓力是如何影響研磨質(zhì)量的?；靖拍睿? 1 晶片的平行度指某晶片的厚度不均勻 的狀況。3晶片的單面研磨 晶片的單面研磨指將晶片用石蠟粘在壓塊上，在磨盤(pán)上加壓對(duì)空面進(jìn)行研磨的方法。5 機(jī)械拋光采用極細(xì)的磨料、在蓋有細(xì)密拋光布的拋光盤(pán)上對(duì)襯底表面進(jìn)行細(xì)磨的工藝過(guò)程。7 化學(xué)機(jī)械拋光采用機(jī)械拋光設(shè)備、加入化學(xué)拋光劑對(duì)襯底表面損傷層進(jìn)行處理的過(guò)程。清楚知道晶片切割工藝的方法與原理，了解晶片切割工藝過(guò)程，知道晶片切割的工藝要求和注意事項(xiàng)。清楚知道晶片拋光的各種工藝方法和工藝原理，能根據(jù)不同的待拋光襯底的實(shí)際狀況選擇合適的拋光方式，合適的拋光方法。 外延技術(shù)概述 課程內(nèi)容：1 外延分類 由外延材料的名稱不同分類 由外延層材料與襯底材料相同否分類 同質(zhì)外延 異質(zhì)外延 由器件作在外延層上還是襯底上分類 正外延 負(fù)外延（反外延） 由外延生長(zhǎng)狀態(tài)分類 液相外延 氣相外延 分子束外延 由外延生長(zhǎng)機(jī)構(gòu)分類 直接外延 間接外延2 外延技術(shù)簡(jiǎn)介 定義 外延技術(shù) 外延層 外延新技術(shù) 低溫外延 變溫外延 分步外延 分子束外延3 集成電路制造中常見(jiàn)的外延工藝 硅外延工藝 典型外延裝置 砷化鎵外延工藝 氣相外延工藝 液相外延工藝 課程重點(diǎn)：本節(jié)介紹了什么是外延？外延技術(shù)解決了哪些器件制造中的難題。對(duì)外延技術(shù)做了簡(jiǎn)單的介紹，給出了外延技術(shù)和外延層的定義；介紹了低溫外延、變溫外延、分步外延和分子束外延幾種較新的外延技術(shù)。對(duì)硅外延工藝，介紹了其典型外延裝置，包括了臥式外延反應(yīng)器裝置、立式外延反應(yīng)器裝置和桶式外延反應(yīng)器裝置；以氫氣還原四氯化硅的典型臥式外延反應(yīng)器裝置為例進(jìn)行了設(shè)備介紹，該設(shè)備包含了氣體控制裝置（氣體純化裝置、硅化物源〈純硅化物源和含雜硅化物源〉、控制管道及裝置等）、高（射）頻加熱裝置（高〈射〉頻感應(yīng)信號(hào)爐 、可通冷卻水的銅感應(yīng)線圈、靠產(chǎn)生渦流加熱的石墨基座）、測(cè)溫裝置及石英管構(gòu)成的反應(yīng)器；對(duì)硅外延可進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了討論，包括氫氣還原法中的四氯化硅氫氣還原法、三氯氫硅氫氣還原法 以及熱分解法中的二氯氫硅熱分解法、硅烷熱分解法。課程難點(diǎn)：外延的定義、外延技術(shù)的定義、外延層的定義。外延技術(shù)解決了半導(dǎo)體集成電路制造中哪些難題？是如何解決的。 基本概念：1 外延在一定條件下，通過(guò)一定方法獲得所需原子，并使這些原子有規(guī)則地排列在襯底上；在排列時(shí)控制有關(guān)工藝條件，使排列的結(jié)果形成具有一定導(dǎo)電類型、一定電阻率、一定厚度。2 硅外延生長(zhǎng)硅外延層的外延生長(zhǎng)過(guò)程。4 同質(zhì)外延生長(zhǎng)的外延層材料與襯底材料結(jié)構(gòu)相同的外延生長(zhǎng)過(guò)程。6 正外延在（外延/襯底）結(jié)構(gòu)上制造器件時(shí)器件制造在外延層上的前期外延生長(zhǎng)過(guò)程。8液相外延襯底片的待生長(zhǎng)面浸入外延生長(zhǎng)的液體環(huán)境中生長(zhǎng)外延層的外延生長(zhǎng)過(guò)程。10 分子束外延在高真空中，外延生長(zhǎng)所需原子（無(wú)中間化學(xué)反應(yīng)過(guò)程）由源直接轉(zhuǎn)移到待生長(zhǎng)表面上，按規(guī)定要求排列生成外延層的外延生長(zhǎng)過(guò)程。12間接外延外延所需的原子由含其基元的化合物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)得到，然后淀積、加接形成外延層的外延生長(zhǎng)過(guò)程。14外延技術(shù)生長(zhǎng)外延層的技術(shù)。要求清楚的知道在集成電路制造中常用的硅外延工藝的典型外延裝置和外延過(guò)程中的所有可能的化學(xué)反應(yīng)；要求清楚的知道在集成電路制造中常用于砷化鎵外延工藝中的液相外延的注意事項(xiàng)及液相外延反應(yīng)系統(tǒng)、氣相外延的兩種外延工藝及其外延過(guò)程中的所有化學(xué)反應(yīng)。 四氯化硅氫氣還原法外延原理 課程內(nèi)容：167。 外延系統(tǒng)及外延生長(zhǎng)速率1 外延系統(tǒng)的形態(tài) 外延系統(tǒng)的流體形態(tài) 流體的連續(xù)性 流體的粘滯性 流體的兩種流動(dòng)形態(tài) 流體的紊流態(tài) 流體的層流態(tài) 流體形態(tài)判據(jù)及外延系統(tǒng)中的流體流形 流體流形判定 外延系統(tǒng)中的流體形態(tài)2 外延系統(tǒng)中的附面層概念 速度附面層 實(shí)際外延系統(tǒng)近似 速度附面層定義 速度附面層的厚度表達(dá)式 質(zhì)量附面層 質(zhì)量附面層定義 質(zhì)量附面的厚度表達(dá)式3 外延生長(zhǎng)速率 外延生長(zhǎng)模型的建立 外延生長(zhǎng)速率 外延生長(zhǎng)速率的表達(dá)式 兩種極限條件下的外延生長(zhǎng)速率4 影響外延生長(zhǎng)速率的諸因素 與溫度的關(guān)系 化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系 氣相質(zhì)量轉(zhuǎn)移系數(shù)與溫度的關(guān)系 實(shí)際外延溫度的選擇 與反應(yīng)劑濃度的關(guān)系 與氣體流量的關(guān)系 與襯底片位置量的關(guān)系5 改善外延生長(zhǎng)前后不均勻的工藝措施 適當(dāng)增大混合氣體的流量 使基座相對(duì)氣流傾斜一小角度 課程重點(diǎn)：本節(jié)以四氯化硅的氫氣還原法外延生長(zhǎng)作為重點(diǎn)，討論了在{111}面上進(jìn)行硅外延的所有化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和結(jié)晶生長(zhǎng)原理。本節(jié)討論了外延生長(zhǎng)的化學(xué)反應(yīng)原理。本節(jié)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)步驟進(jìn)行了分析，它包含了反應(yīng)劑四氯化硅由氣相向生長(zhǎng)層表面的質(zhì)量轉(zhuǎn)移、反應(yīng)劑四氯化硅在生長(zhǎng)層表面被吸附、在生長(zhǎng)層表面反應(yīng)劑四氯化硅與還原劑氫氣反應(yīng)、反應(yīng)生成的副產(chǎn)物的排出和反應(yīng)生成的高能、游離態(tài)硅原子的淀積、加接等若干過(guò)程，而高能、游離態(tài)硅原子的如何淀積、加接是外延生長(zhǎng)的結(jié)晶學(xué)原理。本節(jié)還對(duì) 外延系統(tǒng)及外延生長(zhǎng)速率進(jìn)行了介紹和討論。為了更好的討論外延生長(zhǎng)速率，本節(jié)還給出了附面層的概念，由于流體的粘滯性而導(dǎo)致外延基座上方的流體流速存在變速的區(qū)域，由此引入了速度附面層的概念，同時(shí)給出了速度附面層的厚度表達(dá)式；由于速度附面層的存在，導(dǎo)致外延基座上方的極小區(qū)域內(nèi)存在反應(yīng)劑濃度的變化，由此引入了質(zhì)量附面層的概念，同時(shí)給出了質(zhì)量附面層的厚度表達(dá)式。 課程難點(diǎn)：首先要對(duì)外延生長(zhǎng)過(guò)程有一個(gè)整體的概念。四氯化硅的氫氣還原外延生長(zhǎng)的結(jié)晶學(xué)原理，其外延生長(zhǎng)的結(jié)晶過(guò)程、結(jié)晶學(xué)的成核理論（結(jié)晶學(xué)理論和共價(jià)鍵理論）、晶核擴(kuò)展理論、結(jié)晶體的形成、結(jié)晶體擴(kuò)展理論、以及外延層的厚度長(zhǎng)成和平坦擴(kuò)展理論。外延生長(zhǎng)系統(tǒng)中兩個(gè)附面層的定義、表達(dá)式及對(duì)外延生長(zhǎng)的指導(dǎo)意義?；靖拍睿? 1 外延生長(zhǎng)過(guò)程外延化學(xué)反應(yīng)過(guò)程與外延結(jié)晶過(guò)程的連續(xù)、不斷、重復(fù)進(jìn)行的全過(guò)程。 3 歧化反應(yīng)符合歧化特性的化學(xué)反應(yīng)。 5 流體的粘滯性當(dāng)流體饒流固體表面時(shí)，由于分子（原子）間的作用力（吸引力），使原來(lái)等速流進(jìn)的流體在固體表面上方出現(xiàn)非等速流進(jìn)的的現(xiàn)象，稱為粘滯現(xiàn)象；流體的這種性質(zhì)稱為粘滯性。 7流體的紊流態(tài)指流體中連續(xù)運(yùn)動(dòng)的微團(tuán)運(yùn)動(dòng)處于雜亂無(wú)章的狀態(tài)，也稱湍流態(tài)。 9速度附面層由于流體的粘滯作用，而使外延平板基座上方流體流速分布受到干擾的區(qū)域。 10質(zhì)量附面層外延平板基座上方、速度附面層內(nèi)，反應(yīng)劑濃度（質(zhì)量）有較大變化的區(qū)域。 12 自摻雜效應(yīng)——指在外延過(guò)程中，氣氛對(duì)襯底表面的腐蝕而使主氣流中雜質(zhì)濃度起變化，從而造成前、后硅片的摻雜濃度不同的現(xiàn)象。知道在{111}面上進(jìn)行四氯化硅的氫氣還原外延生長(zhǎng)的化學(xué)反應(yīng)原理，其反應(yīng)過(guò)程、反應(yīng)中的狀態(tài)、反應(yīng)中的步驟、化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)和副反應(yīng)（包含逆反應(yīng)）；知道化學(xué)反應(yīng)的副反應(yīng)（包含逆反應(yīng)）對(duì)外延生長(zhǎng)的不利影響，以及是如何影響的；清楚為什么該外延生長(zhǎng)的化學(xué)反應(yīng)不能一步進(jìn)行，而兩步進(jìn)行的可能性更大；清楚最可能的第二步反應(yīng)是歧化反應(yīng)，歧化反應(yīng)是如何定義的；清楚的知道外延生長(zhǎng)的化學(xué)反應(yīng)步驟，知道每一步的具體內(nèi)容；清楚副產(chǎn)物不能及時(shí)排出系統(tǒng)對(duì)外延帶來(lái)得弊端。知道外延生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)原理，即由此進(jìn)行外延系統(tǒng)分析和外延模型的建立、分析，從而得到外延生長(zhǎng)速率表達(dá)式。關(guān)于外延模型的建立、分析和外延生長(zhǎng)速率，能夠根據(jù)實(shí)際外延生長(zhǎng)系統(tǒng)建立可用的外延生長(zhǎng)模型，其中有可分析的外延層次關(guān)系，能夠通過(guò)分析討論得到外延生長(zhǎng)速率表達(dá)式；清楚在什么極限條件下可采用不同的簡(jiǎn)化外延生長(zhǎng)速率表達(dá)式；知道影響外延生長(zhǎng)速率的各種工藝因素，以及它們是如何對(duì)外延生長(zhǎng)速率造成影響的；對(duì)外延生長(zhǎng)的前后不均勻性，能夠采取適當(dāng)工藝措施克服之。 外延輔助工藝 1學(xué)時(shí) 課程內(nèi)容：1 氯化氫拋光工藝 拋光目的 氯化氫拋光工藝 氯化氫拋光步驟