硅片是一種硅材料通過(guò)加工切成一片一片的。硅是一種硬度很高的物質(zhì)，硅材料看起來(lái)像石頭一樣，他要經(jīng)過(guò)清洗干凈然后用爐子加熱融化形成一個(gè)大塊的硅錠，然后再用特定機(jī)器來(lái)進(jìn)行細(xì)切成一片一片。

半導(dǎo)體加成工藝專(zhuān)用諧波減速機(jī)CSD-14-50-2UH主要工藝過(guò)程:多晶硅--區(qū)熔或直拉--單晶硅棒--滾、切、磨、拋--硅片

硅晶圓silicon wafer) 是一切集成電路芯片的制作母材。既然說(shuō)到晶體，顯然是經(jīng)過(guò)純煉與

結(jié)晶的程序。晶體化的制程，大多是采用「柴可拉斯基」

(Czycrasky) 拉晶法(CZ法)。拉晶時(shí)，將特定晶向(orientation) 的晶種(seed)，浸入過(guò)飽和的純硅熔湯(Melt) 中，并同時(shí)旋轉(zhuǎn)拉出，硅原子便依照晶種晶向，乖乖地一層層成長(zhǎng)上去，而得出所謂的晶棒(ingot)晶棒

的阻值如果太低，代表其中導(dǎo)電雜質(zhì) (impurity dopant) 太多，還需經(jīng)過(guò)FZ法 (floating-zone) 的再結(jié)晶 (re-crystallization)，將雜質(zhì)逐出，提高純度與阻值。

輔拉出的晶棒，外緣像椰子樹(shù)干般，外徑不甚一致，需予以機(jī)械加工修邊，然后以X光繞射法，定出主切面 (primary flat) 的所在，磨出該平面;再以?xún)?nèi)刃環(huán)鋸，削下一片片的硅晶圓。最后經(jīng)過(guò)粗磨 (lapping)、化學(xué)蝕平(chemical etching) 與拋光(polishing) 等程序，得出具表面粗糙度在0.3微米以下拋光面之晶圓。(至于晶圓厚度，與其外徑有關(guān)。) 剛才題及的晶向，與硅晶體的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。硅晶體結(jié)構(gòu)是所謂「鉆石結(jié)構(gòu)」(diamond-structure)，系由兩組面心結(jié)構(gòu) (FCC)，相距(1/4,1/4,1/4) 晶格常數(shù) (lattice constant;即立方晶格邊長(zhǎng)) 疊合而成。我們依米勒指針?lè)?(Miller index)，可定義出諸如:、、 等晶面。所以晶圓也因之有 、、等之分野。有關(guān)常用硅晶圓之切邊方向等信息，請(qǐng)參考圖2-2。現(xiàn)今半導(dǎo)體業(yè)所使用之硅晶圓，大多以 硅晶圓為主。其可依導(dǎo)電雜質(zhì)之種類(lèi)，再分為p型 (周期表III族) 與n型 (周期表V族)。半導(dǎo)體加成工藝專(zhuān)用諧波減速機(jī)CSD-14-50-2UH由于硅晶外貌完全相同，晶圓制造廠因此在制作過(guò)程中，加工了供辨識(shí)的記號(hào):亦即以是否有次要切面 (secondary flat) 來(lái)分辨。該次切面與主切面垂直，p型晶圓有之，而n型則闕如。 硅晶圓循平行或垂直主切面方向而斷裂整齊的特性，所以很容易切成矩形碎塊，這是早期晶圓切割時(shí)，可用刮晶機(jī) (scriber) 的原因 (它并無(wú)真正切斷芯片，而只在表面刮出裂痕，再加以外力而整齊斷開(kāi)之。)事實(shí)上，硅晶的自然斷裂面是，所以雖然得到矩形的碎芯片，但斷裂面卻不與晶面垂直! 以下是訂購(gòu)硅晶圓時(shí)，所需說(shuō)明的規(guī)格:項(xiàng)目說(shuō)明 晶面 、、 ± 1o 外徑(吋) 3 4 5 6 厚度(微米) 300~450 450~600 550~650 600~750(±25) 雜質(zhì) 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) 拋光面單面、雙面 平坦度(埃) 300 ~ 3,000 北京特博萬(wàn)德科技有限公司

本教材的編寫(xiě)簡(jiǎn)化了深?yuàn)W的理論論述，半導(dǎo)體加成工藝專(zhuān)用諧波減速機(jī)CSD-14-50-2UH在對(duì)基本原理介紹的基礎(chǔ)上注重對(duì)工藝過(guò)程、工藝參數(shù)的描述以及工藝參數(shù)測(cè)量方法的介紹，并在半導(dǎo)體制造的幾大工藝技術(shù)章節(jié)中加入了工藝模擬的內(nèi)容，彌補(bǔ)了實(shí)踐課程由于昂貴的設(shè)備及過(guò)高的實(shí)踐費(fèi)用而無(wú)法進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)的缺憾。在教材編寫(xiě)過(guò)程中，從半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)獲得了大量的工藝設(shè)備、工藝過(guò)程及工藝參數(shù)方面的素材對(duì)教材進(jìn)行了充實(shí)。

本教材根據(jù)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)，主要介紹了集成電路工藝的前端部分，即清洗、氧化、化學(xué)氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜和平坦化等幾個(gè)主要工藝，具體每一道工藝中都詳細(xì)講述了工藝的基本原理、工藝的操作過(guò)程和工藝對(duì)應(yīng)的設(shè)備，并加入了部分工藝模擬的操作，力求把當(dāng)前比較新的工藝介紹給讀者。

本教材主要供高等院校微電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的高年級(jí)本科生或大專(zhuān)生習(xí)，也可以作為從事集成電路工藝工作的工程技術(shù)人員自學(xué)或進(jìn)修的參考書(shū)。

簡(jiǎn)要介紹了半導(dǎo)體器件基本結(jié)構(gòu) 、重點(diǎn)介紹了包括清洗、氧化、化學(xué)氣相淀積、金屬化、光刻、刻蝕、摻雜、平坦化幾大集成電路制造工藝的工藝原理工藝過(guò)程，工藝設(shè)備、工藝參數(shù)、質(zhì)量控制及工藝模擬的相關(guān)內(nèi)容。