从大的方面来讲,晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤,它又可细 分为以下几道主要工序(其中晶棒制造只包括下面的第一道工序,其余的全部 属晶片制造,所以有时又统称它们为晶柱切片后处理工序):
晶棒成长 --晶棒裁切与检测 --外径研磨 --切片--圆边--表层研磨 --蚀刻--去疵-- 抛光--清洗 --检验--包装 1、晶棒成长工序:它又可细分为:
1)、融化( MeltDown ):将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内,加热到 其熔点1420°C以上,使其完全融化。
2) 、颈部成长(Neck Growth):待硅融浆的温度安定之后,将〈1.0.0〉 方向的晶种慢慢插入其中,接着将晶种慢慢往上提升,使其直径缩小到一定尺
寸(大凡约6mm左右),维持此直径并拉长100-200mm,以消除晶种内的晶粒 排列取向差异。
3) 、晶冠成长(CrownGrowth):颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和 温度,使颈部直径逐渐加大到所需尺寸(如 5、 6、 8、 12 吋等)。
4) 、晶体成长(Body Growth):不断调整提升速度和融炼温度,维持不 变的晶棒直径,只到晶棒长度达到预定值。
5) 、尾部成长(Tail Growth):当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升 速度并提高融炼温度,使晶棒直径逐渐变小,以避免因热应力造成排差和滑移 等现象产生,最终使晶棒与液面完全分离。到此即得到一根统统的晶棒。 2、晶 棒裁切与检测( Cutting&Inspection ) :将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部 分,并对尺寸进行检测,以决定下步加工的工艺参数。
3、 外径研磨(Surface Grinding & Shaping :由于在晶棒成长过程中,其外 径尺寸和圆度均有一定偏差,其外园柱面也凹凸不平,所以必须对外径进行修 整、研磨,使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。
4、 切片(WireSawSlicing :由于硅的硬度非常大,所以在本工序里,采用 环状、其内径边缘镶嵌有钻石颗粒的薄片锯片将晶棒切割成一片片薄片。
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5、 圆边(EdgeProfili ng):由于刚切下来的晶片外边缘很利害,硅单晶又 是脆性材料,为避免边角崩裂影响晶片强度、破坏晶片表面光洁和对后工序带 来污染颗粒,必须用专用的电脑控制设备自动修整晶片边缘形状和外径尺寸。
6、 研磨(Lapping):研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和 破损,使晶片表面达到所要求的光洁度。
7、 蚀刻(Etchi ng):以化学蚀刻的方法,去掉经上几道工序加工后在晶片 表面因加工应力而产生的一层损伤层。
&去疵(Getteri ng):用喷砂法将晶片上的瑕疵与缺陷感到下半层,以利 于后序加工。9、抛光(Polishi ng):对晶片的边缘和表面进行抛光处理,一来 进一步去掉附着在晶片上的微粒,二来获得极佳的表面平整度,以利于后面所 要讲到的晶圆处理工序加工。10、清洗(Cleaning):将加工完成的晶片进行最 后的彻底清洗、风干。
11、 检验(Inspection):进行最终全面的检验以保证产品最终达到规定的 尺寸、形状、表面光洁度、平整度等技术指标。
12、 包装(Pack ing):将成品用柔性材料,分隔、包裹、装箱,准备发往 以下的芯片制造车间或出厂发往订货客户。
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