【正文】 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）。有了這些數(shù)據(jù)，將ba的最大值減去ba的最小值，再除以2就是Warp值（）。小量的翹曲在一些加工過(guò)程中可以通過(guò)真空吸盤(pán)或夾具得到補(bǔ)償。測(cè)量TTV可在測(cè)量Warp時(shí)同時(shí)進(jìn)行。實(shí)際上，不同的僅僅是計(jì)算公式。TIR總指示讀數(shù)是一種只與硅片的正面有關(guān)的參數(shù)。（） 總指示讀數(shù)（TIR）和焦平面偏離（FPD）測(cè)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(gè)。這一測(cè)量值表明了？迄今為止，所討論的所有平整度測(cè)試方法都是指整體測(cè)試。這些方法中的大部分也可以測(cè)試局部狀況。通常，區(qū)域的選擇尺寸同典型的電路芯片相同。污染硅片表面的污染是一個(gè)主要關(guān)注的問(wèn)題。另兩個(gè)主要的污染是金屬和有機(jī)物。在硅片最終被發(fā)往客戶(hù)前，所有的污染都必須被清除。在半導(dǎo)體制造的硅片生產(chǎn)階段，許多安全問(wèn)題非常類(lèi)似于在一裝備完好設(shè)備商店，有高速度的刀片和所有手工滾磨設(shè)備。除了這些顯而易見(jiàn)的機(jī)械危險(xiǎn)外，還有化學(xué)方面的危險(xiǎn)。這些化學(xué)品的使用象水一樣頻繁，而且容易被灌輸一種錯(cuò)誤的安全觀念。其它還有涉及到各種不同輻射的安全問(wèn)題。在這些區(qū)域，都應(yīng)穿著適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服，并應(yīng)謹(jǐn)慎操作以防發(fā)生安全問(wèn)題。彎曲度是對(duì)整個(gè)硅片而言。這是一個(gè)非常潔凈的環(huán)境。微切傷微切傷是由刀片的顫動(dòng)而引起的，它是刀片在行進(jìn)過(guò)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。焦平面背離（FPD）焦平面背離的測(cè)試能說(shuō)明離硅片正面上任何點(diǎn)的焦平面的最遠(yuǎn)距離。吸雜吸雜是一種誘使金屬雜質(zhì)遠(yuǎn)離硅片正面的方法。有兩種不同的吸雜方法：外吸雜和內(nèi)吸雜?？赡苡晒杵娜魏蔚恼次刍驌p傷而引起。Piranha之所以起這個(gè)名字是因?yàn)楫?dāng)上述兩種化學(xué)品混合時(shí)，溶液溫度會(huì)達(dá)到120℃左右并劇烈沸騰。TIR能表明整個(gè)硅片正面的情況。TTV也是對(duì)整個(gè)硅片的測(cè)試。習(xí)題 硅片生產(chǎn)的主要目的是為了生產(chǎn)（ ）a. 無(wú)損傷硅片b. 清潔、平整、無(wú)損傷的硅片c. ？d. 有粗糙紋理的硅片 一個(gè)典型的工藝流程是（ ）a. 切片、磨片、拋光、檢查b. 切片、拋光、磨片、檢查c. 磨片、切片、拋光、檢查d. 拋光、切片、磨片、檢查 磨片的目的是（ ）a. 提供一個(gè)高度拋光表面b. 探測(cè)硅片表面的缺陷或沾污c. 硅片抵抗的穩(wěn)定d. 清除切片過(guò)程造成的深度損傷 拋光過(guò)程是一個(gè)（ ）a. 一個(gè)化學(xué)/機(jī)械過(guò)程b. 一個(gè)嚴(yán)格的化學(xué)過(guò)程c. 一個(gè)嚴(yán)格的機(jī)械過(guò)程d. 其它類(lèi)型的過(guò)程 退火（抵抗穩(wěn)定）過(guò)程為消除______的抵抗影響（ ）a. piranha清洗液（H2SO4+H2O2）b. silox？c. 金屬d. 氧 哪一種平整度測(cè)試能說(shuō)明硅片厚度的一致性（ ）a. TTV（總厚度超差）b. TIR（總指示讀數(shù)）c. 翹曲度d. FPD（焦平面背離）切片目的 當(dāng)將晶棒加工成硅片時(shí)，能確定切片加工的特性； 描述切片時(shí)所用的碳板的作用； 知道內(nèi)圓切片和線(xiàn)切割機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)； 硅片進(jìn)行標(biāo)識(shí)的目的； 硅片邊緣？的原因； 描述硅片邊緣？的典型方法。切片綜述當(dāng)單晶硅棒送至硅片生產(chǎn)區(qū)域時(shí)，已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)行切割了。為了能切割下單個(gè)的硅片，晶棒必須以某種方式進(jìn)行切割。切片過(guò)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。在下面章節(jié)中將討論幾種切片的特殊方法和相關(guān)的工藝。有代表性的是用碳板與晶棒通過(guò)環(huán)氧粘合在一起從而使硅片從晶棒上切割下來(lái)后，仍粘在碳板上。碳板不是粘接板的唯一選擇，任何種類(lèi)的粘接板和環(huán)氧結(jié)合劑都必須有以下幾個(gè)特性：能支持硅片，防止其在切片過(guò)程中掉落并能容易地從粘板和環(huán)氧上剝離；還能保護(hù)硅片不受污染。大多數(shù)情況下，碳板應(yīng)嚴(yán)格地沿著晶棒的參考面粘接，這樣碳板就能加工成矩形長(zhǎng)條。碳板的形狀很重要，因?yàn)樗竽茉谔及搴途О糸g使用盡可能少的環(huán)氧和盡量短的距離。當(dāng)?shù)镀瑥挠驳牟牧锨械杰浀牟牧显俚接驳牟牧?，可能?huì)引起硅片碎裂。這里有一些選擇環(huán)氧類(lèi)型參考：強(qiáng)度、移動(dòng)性和污染程度。要找到這樣的環(huán)氧并非難事，但還要考慮到污染程度，因此，它必須能很容易地從硅片上移走，只有最小量的污染。所有這些方法，都應(yīng)對(duì)硅片造成盡可能低的污染。任何的不能滿(mǎn)足這些最低標(biāo)準(zhǔn)的切割方法都不能被采用。當(dāng)進(jìn)行切片時(shí)，刀片所切下處或邊緣處的材料都會(huì)損失，因此，更希望是一種低損失量的切片方法。刀片損失是指材料損失的總量，因?yàn)檫@個(gè)損失是由于刀片在開(kāi)槽時(shí)的移動(dòng)而造成的。在半導(dǎo)體企業(yè)，通常只有幾種切割方法被采用。環(huán)型切割通常是指內(nèi)圓切割，是將晶棒切割為硅片的最廣泛采用的方法。刀片是由不銹鋼制成的大而薄的圓環(huán)。這一鉆石鎳的鍍層提供了用來(lái)切割晶棒的表面，（）。內(nèi)圓刀片的構(gòu)成和厚度對(duì)一典型的內(nèi)圓刀片。鎳鉆石涂層的厚度是內(nèi)圓刀片的一個(gè)重要參數(shù)。但是，如果涂層太薄的話(huà)，刀片切下的路徑太窄，刀片可能會(huì)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(huì)受到損傷，在接下來(lái)的步驟中就需要去除更多的材料。不管金屬的污染，不銹鋼因?yàn)樗奶匦远蛔鳛閮?nèi)圓刀片普遍采用的核心材料。鋼的另一個(gè)有利之處就是它很耐用。記住在切片時(shí)使用了不銹鋼也很重要，因?yàn)楣杵瑫?huì)帶有大量的金屬離子。否則，任何高溫的過(guò)程都會(huì)使金屬離子擴(kuò)散進(jìn)硅片而不易清除了。？這已超出了不銹鋼的伸展點(diǎn)，為了能充分說(shuō)明這個(gè)條件，要先介紹幾個(gè)術(shù)語(yǔ)。通常用壓力張力曲線(xiàn)來(lái)表示材料特性。伸展點(diǎn)是指材料在這一點(diǎn)上停止了按施加在其身上力比例伸展。當(dāng)壓力超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，材料就開(kāi)始快速伸展而增加的壓力很小。在壓力張力曲線(xiàn)上，它處在最高點(diǎn)，這點(diǎn)以后，如果材料再承受任何一點(diǎn)壓力都會(huì)導(dǎo)致材料斷裂。當(dāng)?shù)镀煺怪了茏儏^(qū)域后，就變得很剛直了。每切一刀，就損失一片硅片的50%厚度。這就導(dǎo)致硅片的數(shù)量減少為原來(lái)的1/4（）。內(nèi)圓刀片的切片運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于一種研磨形式。莫氏硬度等級(jí)莫氏等級(jí)是在1800年代晚期，由Friedrich Mohs發(fā)展起來(lái)的。在這等級(jí)圖上，任何硬度高的材料都能切割硬度比它低的材料。硅與石英有相近的硬度。當(dāng)鉆石涂覆在內(nèi)圓刀片上切割晶棒時(shí)，它是在研磨硅材料。當(dāng)?shù)镀ㄟ^(guò)材料時(shí)，一些碎片也被帶出來(lái)了。一種潤(rùn)滑/冷卻溶液，通常如水或水容性潤(rùn)滑劑，用來(lái)清除相切位置的顆粒。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(duì)于200mm硅片，刀片的外圓直徑約在32英寸左右。另外，刀片本身也必須能夠切割晶棒的任何位置而不會(huì)使晶棒碰到刀片外側(cè)的張緊圈。對(duì)于相同尺寸的晶棒，有一個(gè)辦法能減小刀片的尺寸，就是在切割前將晶棒滾圓。問(wèn)題是，這種方法在切片時(shí)，要不引起硅片中心的？很困難。隨著晶棒直徑的增大，內(nèi)圓切片變得越來(lái)越不實(shí)用。這些損傷來(lái)自于切片過(guò)程切磨的形式。這樣的損傷存在于刀片與晶棒接觸的任何地方。如果刀片有任何振動(dòng)，損傷層就會(huì)更深，有時(shí)候甚至是平均厚度的23倍。有些損傷如果很深的話(huà)，在磨片之后仍能在硅片上看到。影響硅片形狀的最主要因素是切片過(guò)程中的刀片偏轉(zhuǎn)。不同的是，因刀片振動(dòng)引起的損傷稱(chēng)為切片微分損傷。刀片偏轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)器的安裝盡可能接近于切片區(qū)域。監(jiān)測(cè)器是通過(guò)刀片處產(chǎn)生的旋渦來(lái)測(cè)試的。在這個(gè)系統(tǒng)中，有一力量能糾正刀片偏差。在內(nèi)圓切片時(shí)，刀片偏離的主要原因是對(duì)于刀片的切片速率而言，刀片的進(jìn)給太快了。另一原因可能是鉆石變臟了或者脫離了鎳的涂層。修刀過(guò)程是使刀片的涂層暴露出新的、銳利的鉆石。研磨棒能將鎳鉆涂層的外層磨去從而顯露出新的尖銳的鉆石。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?yàn)槊恳淮涡薜抖紩?huì)減少刀片的壽命并增加機(jī)器待工時(shí)間。刀片失靈有幾種：刀片變形、鎳鉆涂層崩潰、刀片斷裂。內(nèi)圓刀片的變形可能因在張緊時(shí)的錯(cuò)誤方式或在試圖快速通過(guò)晶棒時(shí)的刀片進(jìn)給速度太快。刀片如果過(guò)度變形后，就不能保持筆直通過(guò)晶棒。刀片失靈造成的最主要的問(wèn)題是引起硅片斷裂和大量的表面損傷。碎片的發(fā)生是由于在切割的最后階段，在材料的小區(qū)域中存在高的局部應(yīng)力。這片材料就開(kāi)始斷裂，材料的碎片就會(huì)松散。最小限度（碎片）有兩種方法防止碎片的發(fā)生，一種方法是在最后階段，減小刀片施加在硅片上的壓力。另一個(gè)方法是在晶棒外側(cè)位置貼上幾片材料，使切割完成。這樣就減少了硅片較薄邊緣的壓力，硅片也不會(huì)碎裂了。就是使晶棒直徑生長(zhǎng)的稍大一點(diǎn)，那么在切片時(shí)，即使發(fā)生碎片，滾磨去碎裂處，仍有足夠的材料。有了足夠的材料，那么所有碎片的發(fā)生幾乎都能包含在內(nèi)了。沿著（110）晶面切割很容易引起硅片碎裂。在（111）向的硅片上，（111）面是與硅片的面相平行的。因此，任何裂紋的發(fā)生平行于切片方向而不會(huì)引起碎片。盡管線(xiàn)切割已使用了幾個(gè)世紀(jì)，但被應(yīng)用到半導(dǎo)體廠(chǎng)家僅僅在最近20年內(nèi)。線(xiàn)切割使用研磨砂漿來(lái)切割晶棒，砂漿貼附在接觸并進(jìn)入晶棒的鋼線(xiàn)上，鋼線(xiàn)會(huì)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。導(dǎo)輪上有凹槽能確保鋼線(xiàn)以一定距離分隔開(kāi)。線(xiàn)之間的空間決定了想要的硅片厚度。線(xiàn)的兩端分別繞在線(xiàn)軸上，晶棒慢慢向上（或向下）移動(dòng)，穿過(guò)鋼線(xiàn)，鋼線(xiàn)能從晶棒上同時(shí)切割下許多硅片。如此長(zhǎng)的鋼線(xiàn)的應(yīng)用使線(xiàn)的單個(gè)區(qū)域每次都不會(huì)與砂漿及晶棒接觸很長(zhǎng)時(shí)間。而且，長(zhǎng)的鋼線(xiàn)意味著在一個(gè)方向上的進(jìn)給能維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間而不需要轉(zhuǎn)換方向通過(guò)反向的繞線(xiàn)回來(lái)。？舉例來(lái)說(shuō)，鋼線(xiàn)向前走了約30秒，然后反向走25秒，然后再向前，如此反復(fù)。典型的鋼線(xiàn)進(jìn)給速度在10m/s（22mph），即一根100km長(zhǎng)的鋼線(xiàn)經(jīng)過(guò)一個(gè)方向需10。鋼線(xiàn)必須保持一定的張力能壓迫砂漿中的磨砂研磨晶棒，并防止導(dǎo)輪上的鋼線(xiàn)進(jìn)給錯(cuò)誤。這個(gè)系統(tǒng)保持鋼線(xiàn)在一定張力下，并控制鋼線(xiàn)的進(jìn)給速度。砂漿由碳化硅與油混合而成，或其他一些類(lèi)似的堅(jiān)硬材料與液體的混合物。鋼線(xiàn)的不斷移動(dòng)將凹槽中的材料不斷帶走，在鋼線(xiàn)完全通過(guò)晶棒后，砂漿仍隨鋼線(xiàn)移動(dòng)。當(dāng)硅片達(dá)到300mm或更大時(shí)，內(nèi)圓刀片的直徑也必須增大，而且刀片的厚度必須增加才能充分維持其剛直性，這樣就會(huì)造成更多的刀片損失。因此，線(xiàn)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。如果鋼線(xiàn)的張力錯(cuò)誤，線(xiàn)切割機(jī)就不能有效進(jìn)行切割了。低的張力還會(huì)發(fā)生另一問(wèn)題，會(huì)使鋼線(xiàn)導(dǎo)輪發(fā)生錯(cuò)誤進(jìn)給。在切割過(guò)程中，鋼線(xiàn)可能會(huì)從一個(gè)凹槽跳到另一個(gè)凹槽中，使硅片切割進(jìn)行到一半。如果鋼線(xiàn)斷裂，可能對(duì)硅片造成損傷，并使切割過(guò)程停止。其它切割方式近幾年來(lái)，還有許多切割工藝被建議用在硅片切割上。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(shì)，然而，比起已解決的問(wèn)題，它們?nèi)源嬖诟嗟膯?wèn)題而不能被商業(yè)上應(yīng)用。晶向當(dāng)進(jìn)行切片時(shí)，必須按客戶(hù)要求沿一個(gè)方向切割。在這樣的情況下，就要盡可能使硅片的切割接近這一方向。一些制作過(guò)程要依靠晶向蝕刻，其它則需要基層的晶向準(zhǔn)確。因此，必須在切片開(kāi)始時(shí)就檢查硅片晶向的正確性。然而，也不能保證切出來(lái)的硅片晶向正確，除非先切兩片硅片，用Xray機(jī)檢查晶向是否正確。如果硅片的晶向錯(cuò)誤，那么就要調(diào)整切片機(jī)上晶棒的位置。在正確的晶向定好之后，硅片的切割就可以進(jìn)行下去了。使硅片與碳板粘合在一起的環(huán)氧劑能被輕易地清除。操作時(shí)應(yīng)小心，使硅片邊緣不會(huì)碎裂，并且保持硅片仍在同一順序。這樣就能保證知道硅片在原晶棒中的位置。來(lái)自于晶棒底部的硅片與來(lái)自頂部的硅片相比，有不同的電阻率、摻雜劑濃度和氧含量。碳板從硅片上移走之后，硅片就能清洗了。殘留在硅片上的物質(zhì)、環(huán)氧劑相對(duì)較難清除，因此，應(yīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)？清洗工藝。這一標(biāo)識(shí)能提供硅片多方面的信息，并能追溯硅片的來(lái)源。標(biāo)識(shí)主要用來(lái)識(shí)別硅片的，以保證每一硅片的所有過(guò)程的信息都能被保持并作為參考。如果所有這些信息都能知道，問(wèn)題的來(lái)源就能被隔離，在更多的硅片經(jīng)過(guò)相同次序而發(fā)生同一問(wèn)題前就能被糾正。激光標(biāo)識(shí)一般刻在硅片正面的邊緣處，用激光蒸發(fā)硅而形成標(biāo)識(shí)。條形碼有一好處，因?yàn)闄C(jī)器能快速而方便地讀取它，但不幸的是，人們很難讀出。但如果刻的太深，很可能在后面的過(guò)程中受到沾污。一般激光刻字的深度在175μm左右。通常在激光刻字區(qū)域做的是另一任務(wù)是根據(jù)硅片的物理性能進(jìn)行分類(lèi)，通常以厚度進(jìn)行分類(lèi)。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。這樣操作的主要目的是消除切片過(guò)程中在硅片邊緣尖利處的應(yīng)力。邊緣倒角形態(tài)硅片邊緣的形狀由磨輪形狀決定。（）硅片邊緣的輪廓首先是由真空吸頭將硅片吸住后旋轉(zhuǎn)而完成的。通過(guò)倒角磨輪沿著硅片邊緣形狀移動(dòng)這樣的系統(tǒng)來(lái)保持磨輪與硅片邊緣的接觸。在硅片旋轉(zhuǎn)幾次之后，硅片邊緣就能得到磨輪凹槽的形狀了。一個(gè)問(wèn)題是當(dāng)參考面進(jìn)行倒角時(shí)，可能會(huì)被磨去一點(diǎn)。當(dāng)前大多邊緣倒角設(shè)備是凸輪驅(qū)動(dòng)并有特定的路徑，來(lái)替代硅片的？，這樣，整個(gè)硅片邊緣倒角時(shí)就不會(huì)發(fā)生任何問(wèn)題了。有一子彈頭式凹槽在圓盤(pán)邊緣。為了檢查并保證倒角形狀的正確，硅片邊緣輪廓可以從高放大倍率的投影儀上看到。模板的放置使它與硅片圖象相同比例。倒角原因硅片邊緣進(jìn)行倒角有幾個(gè)原因。在接下來(lái)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(shí)，硅片邊緣高應(yīng)力點(diǎn)被清除。這有利于在處理硅片時(shí)對(duì)崩邊有更強(qiáng)的抵抗力。而且，在有襯墊或圓盤(pán)在硅片表面移動(dòng)的步驟中，如磨片和拋光時(shí)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)倒角的，有尖利、粗糙邊緣的硅片因?qū)ζ溥吘壍淖矒魰?huì)造成崩邊。外延邊緣皇冠頂當(dāng)在硅片上生長(zhǎng)外延時(shí)，外延層會(huì)在有微粒突出和高應(yīng)力區(qū)域生長(zhǎng)的更快些。這就導(dǎo)致在硅片邊緣有小的隆起（）。如果硅片的邊緣已經(jīng)倒角，就不會(huì)再有高應(yīng)力點(diǎn)或微粒突起在邊緣使