集电作业-硅片制备

集成电路工程之----硅片制备

主讲人：杨会山学号/p>

本次研究目的：研究硅片的制备过程，即沙子

硅片包括：硅的提纯单晶硅生长硅片制备2

以下是订购硅晶圆时，所需说明的规格：项目说明

晶面

{100}、{111}、

{110}

±

1o

外径(吋)6812

厚度(微米)300~450450~600550~650600~750(±25)

杂质

p型、n型

阻值(Ω-cm)0.01

(低阻值)

~

100

(高阻值)

制作方式

CZ、FZ

(高阻值)

拋光面单面、双面

平坦度(埃)300

~

3,0003§1硅的提纯半导体级硅（SGS）或电子级硅：用来做硅片的高纯硅被称为半导体级硅（SGS）或电子级硅。纯度：99.9999999%4硅的提纯过程1.用碳加热硅石制备冶金级硅（MGS）2.通过化学反应将冶金级硅提纯生成三氯硅烷3.利用西门子法，通过三氯硅烷和氢气反应来生产半导体级硅（SGS）5§2单晶硅生长目前主要有两种不同的生长方法：直拉法（CZ法）区熔法

6

直拉法（CZ法）85%的单晶都是通过直拉法生长的。（优点：工艺成熟，能较好地拉制低位错、大直径的硅单晶。缺点：是难以避免来自石英坩埚和加热装置的杂质污染。）应用：生长大直径低电阻率的硅单晶。7单晶拉制过程1.清洁处理----炉膛、多晶硅、籽晶、掺杂剂、坩埚等等2.装炉----装多晶硅、掺杂剂3.抽真空4.回充保护性气体5.加热融化----15000C左右6.单晶拉制7.关炉降温8单晶生长的过程：（1）下种（2）缩颈；（3）放肩；（4）等颈生长；（5）收尾。

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单晶锭10§3硅片制备

硅片制备是指将单晶棒经过切片、磨片、抛光等一系列的工序加工成用来做芯片的薄片。

11晶园(Wafer)

晶棒成長切片(Slicing)研磨(Lapping)

清洗(Cleaning)拋光(Polishing)檢查(Inspection)

12硅片制备流程一.整型处理二.切片三.磨片和倒角四.腐蚀五.抛光六.清洗七.硅片评估八.包装13一.整型处理

包括切片之前对单晶锭的所有准备步骤：1.去掉两端2.径向研磨3.硅片定位边或定位槽

两端去除径向研磨定位面研磨14定位边定位槽15二.切片

200mm的硅片用用有金刚石涂层的内园切割机把晶片从晶体上切下来；300mm的硅片用线锯切割。16内园与线切割机17三.磨片和倒角磨片----是一个传统的磨料研磨工艺，对硅片进行双面机械磨片以去除切片时留下的损伤，以达到硅片两面高度的平行及平坦。用垫片和带有磨料的浆料利用旋转的压力来完成----机械作用。18倒角

----边缘抛光休整，使硅片边缘获得光滑的半径周线。为解决硅片边缘碎裂所引起的表面质量下降，以及光刻涂胶和外延的边缘凸起等问题的边缘弧形工艺。普遍采用的是用倒角机以成型的砂轮磨削硅片边缘，直到硅片边缘形状与轮的形状一致为止。19四.

刻蚀（腐蚀）目的是除去切磨后硅片表面的损伤层和沾污层，改善表面质量和提高表面平整度。化学方法；腐蚀20微米的硅；20

五.抛光

普通的磨片完成过后硅片表面还有一个薄层的表面缺陷。抛光的目的是使硅片表面真正达到高度平整、光洁如镜的理想表面。机械作用+化学作用。21抛光设备

22抛光后硅片

23六.清洗七.硅片评估

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八.包装25参考文献【1】：QuirkM,SerdaJ.Semiconductormanufacturi