Cfwtcpe集成电路制造工艺原理(3)

6定向切割-光图定向+垂直切割。

7 定向划片-按规定沿解理向进行划 片的方法。

基本要求：了解硅单晶体定向的目的、可采用的方法、定向原理。知道几种粗略定向方法的理论依据，较精确定向方法间的比较。清楚光图定向的方法和原理，能通过合适方法得到晶面解理坑、能通过一定手段得到反射光象、能由反射光象与晶体晶向的关系分析判定晶向、当晶向有偏离时能通过调整光图调正晶向。知道光图定向是如何在半导体器件制造中得到应用的，知道光图定向在定向切割中所起的作用、知道光图定向如何参与定位面的制作和定位面是如何在定向划片中起到作用的。

§1.3 硅衬底制备工艺简介 1学时 课程内容：

1 硅单晶的切割

1.1 工艺作用

1.2 切割原理

1.3 切割设备

1.4 切割方法

1.5 切割要求

1.5.1 硅片厚度

1.5.2 硅片两面平行度

1.5.3 硅片厚度公差

1.6 注意事项

2 研磨工艺

Cfwtcpe集成电路制造工艺原理

2.1 研磨的作用

2.2 研磨的方法

2.2.1 单面研磨

2.2.2 双面研磨

2.3 研磨要求

2.4 影响研磨的因素

2.4.1 磨料的影响

2.4.2 磨盘压力的影响

3 抛光工艺

3.1 抛光的作用

3.2 抛光的要求

3.3 抛光的方法

3.3.1 机械抛光工艺

3.3.1.1 方法及原理

3.3.1.2 优缺点

3.3.1.3 适用范围

3.3.2 化学抛光工艺

3.3.2.1 原理

3.3.2.2 方法

3.3.2.3优缺点

3.3.2.4适用范围

3.3.3 化学机械抛光工艺

3.3.3.1 方法及原理

3.3.3.2化学机械抛光种类

3.3.3.3 抛光过程分析

课程重点：本节简单介绍了衬底制备中切片、磨片和抛光三个工艺的基本情况。关于硅单晶体的切割，讨论了该工艺的四个作用：即决定了所切出的硅单晶片的晶向、晶片厚度、晶片平行度和晶片翘度；讨论了切割原理：实际上是利用了刀片上的金刚砂刀刃对硅单晶棒进行脆性磨削，由于切割刀片的高速旋转和缓慢进刀，而使硅单晶棒变成了一片一片的硅单晶片；介绍了两种切割设备，一种是多用于硅单晶片的切割的内圆切割机，另一种是用于定位面切割的外圆切割机；最后还给出了硅单晶体的切割的要求和注意事项。关于硅单晶片的研磨，讨论了该工艺的四个作用：即去除切片造成的刀痕、调节硅单晶片的厚度、提高硅单晶片的平行度和改善硅单晶片的平整度；讨论了硅单晶片研磨的方法，根据设备的不同分为硅单晶片的单面研磨和硅单晶片的双面研磨，其研磨机理是相同的；讨论了影响硅单晶片研磨的因素，研磨质量主要取决于磨料的质量和磨盘压力的大小。关于硅单晶片的抛光，讨论了该工艺的作用，主要是去除磨片造成的与磨料粒度相当的损伤层，以获得高洁净的、无损伤的、平整光滑的硅单晶片的镜面表面；讨论了抛光工艺的三种抛光方法，即机械抛光、化学抛光和化学机械抛光方法。机械抛光是采用更细的磨料在盖有抛光布的磨盘上进行细磨，由于其工艺过程中无化学反应，则该工艺适用于化合物半导体晶片的表面抛光；化学抛光是利用化学腐蚀的方法对晶片表面进行抛光，它对待研磨片平整度要求较高，化学抛光可分为液相抛光和气相抛光两种抛光方式，由于该抛光工艺抛光速度快、效率高，则该工艺更适用于高硬度衬底表面的抛光（如蓝宝石、尖晶石等）；化学机械抛光是硅单晶片抛光的常用工艺，该工艺综合了机械抛光、化学抛光两种方法的各自的优点，从方法上看，是采用了机械抛光设备而加入了化学抛光剂，化机抛光的种类可分为

Cfwtcpe集成电路制造工艺原理

酸性抛光液抛光和碱性抛光液抛光两种，酸性抛光液抛光有铬离子抛光和铜离子抛光两种方式，碱性抛光液抛光为二氧化硅抛光、也分为胶体二氧化硅抛光和悬浮二氧化硅抛光两种方式。

课程难点：硅单晶切割的方法与原理；硅单晶切割的要求和注意事项。硅单晶片研磨的方法和原理；硅单晶片单面研磨方式和双面研磨方式的区别；注意磨料质量和磨盘压力是如何影响研磨质量的。硅单晶片的三种抛光方法各自的抛光原理与抛光

工艺；三种抛光方法各自的应用特点和应用范围。

基本概念：

1 晶片的平行度-指某晶片的厚度不均匀 的状况。

2晶片的厚度公差-晶片与晶片之间厚度的差别。

3晶片的单面研磨 -晶片的单面研磨指将晶片用石蜡粘在压块上，在磨盘上加压对空面进行研磨的方法。

4 晶片的双面研磨 –指将晶片置于行星托片中，在上、下磨盘中加压进行双面研磨的方法。 5 机械抛光-采用极细的磨料、在盖有细密抛光布的抛光盘上对衬底表面进行细磨的工艺过程。

6化学抛光-利用化学腐蚀的方法对衬底表面进行去损伤层处理的过程。

7 化学机械抛光-采用机械抛光设备、加入化学抛光剂对衬底表面损伤层进行处理的过程。 基本要求：熟知半导体集成电路制造对衬底片的要求，了解衬底制备工艺是如何一步步达到以上要求的。清楚知道晶片切割工艺的方法与原理，了解晶片切割工艺过程，知道晶片切割的工艺要求和注意事项。清楚知道晶片研磨的工艺方法和工艺原理，熟悉两种研磨方法，知道研磨工艺达到的目的和要求，能分析影响研磨质量的各种因素。清楚知道晶片抛光的各种工艺方法和工艺原理，能根据不同的待抛光衬底的实际状况选择合适的抛光方式，合适的抛光方法。

第一章衬底材料及衬底制备作业

思考题3题+习题3题

第二章： 外延工艺原理 （8学时）

§2.1 外延技术概述 1.5学时

课程内容：

1 外延分类

1.1 由外延材料的名称不同分类

1.2 由外延层材料与衬底材料相同否分类

1.2.1 同质外延

1.2.2 异质外延

1.3 由器件作在外延层上还是衬底上分类

1.3.1 正外延

1.3.2 负外延（反外延）

1.4 由外延生长状态分类

1.4.1 液相外延

1.4.2 气相外延

1.4.3 分子束外延

Cfwtcpe集成电路制造工艺原理

1.5 由外延生长机构分类

1.5.1 直接外延

1.5.2 间接外延

2 外延技术简介

2.1 定义

2.1.1 外延技术

2.1.2 外延层

2.2 外延新技术

2.2.1 低温外延

2.2.2 变温外延

2.2.3 分步外延

2.2.4 分子束外延

3 集成电路制造中常见的外延工艺

3.1 硅外延工艺

3.1.1 典型外延装置

3.1.2硅外延可进行的化学反应

3.2 砷化镓外延工艺

3.2.1 气相外延工艺

3.2.2 液相外延工艺

课程重点：本节介绍了什么是外延？外延技术解决了哪些器件制造中的难题。介绍了外延技术的分类，由外延材料的不同可分为硅外延、砷化镓外延等等；由外延层与衬底材料相同否可分为同质外延和异质外延；由在外延层上还是在衬底上制造器件可分为正外延和负外延（反外延）；由外延的生长环境状态可分为 液相外延、气相外延和分子束外延；由外延过程中的生长机构可分为直接外延和间接外延。对外延技术做了简单的介绍，给出了外延技术和外延层的 …… 此处隐藏：2581字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……