硅片的边缘抛光
硅片抛光工艺流程
硅片抛光工艺流程硅片抛光工艺流程1. 准备工作•硅片清洗：将硅片浸泡在去离子水中，去除表面的杂质和污垢。
•切割硅片：使用切割机械将硅片切割成合适大小的块状。
•手工修整：用细砂纸手工修整硅片边缘，确保切口光滑。
2. 粗磨•粗磨液配制：将研磨颗粒和液体混合，得到具有足够磨削能力的粗磨液。
•粗磨机研磨：将硅片放置在粗磨机上，调节参数并开始磨削过程，以去除表面较大的杂质和划痕。
3. 中磨•中磨液配制：将研磨颗粒和液体混合，得到具有适度磨削能力的中磨液。
•中磨机研磨：将经过粗磨的硅片放置在中磨机上，调节参数并开始磨削过程，以平整硅片表面，并进一步去除划痕和凸凹。
4. 细磨•细磨液配制：将细研磨颗粒和液体混合，得到具有较细磨削能力的细磨液。
•细磨机研磨：将经过中磨的硅片放置在细磨机上，调节参数并开始磨削过程，以进一步提高硅片表面平整度和光洁度。
5. 抛光•抛光液配制：将抛光材料和液体混合，得到具有较强抛光能力的抛光液。
•抛光机抛光：将硅片放置在抛光机上，加入抛光液，调节参数并开始抛光过程，以去除最后的表面缺陷，得到高度光洁的硅片表面。
6. 清洗和检查•清洗硅片：将抛光后的硅片进行清洗，去除残留的抛光液和其它杂质。
•检查硅片：使用显微镜等工具对硅片进行观察和检查，确保表面平整、光洁，并且没有明显缺陷。
7. 包装和存储•包装硅片：将检查合格的硅片进行适当的包装，以防止污染和损坏。
•存储硅片：将包装好的硅片存放在干燥、无尘的环境中，避免受潮和与其它材料接触。
以上便是硅片抛光工艺的流程，通过连续的研磨和抛光过程，可以使硅片表面达到高度光洁、平整的要求。
这一过程在半导体制造等领域扮演着重要的角色，确保硅片的质量和性能，为后续工艺提供优质的基础材料。
8. 控制和调整•工艺参数控制：在整个抛光过程中，需要对各个环节的参数进行监控和调整，如研磨液的浓度、抛光液的pH值、抛光机的转速等，以确保抛光效果的稳定和一致性。
•品质控制：通过对抛光后的硅片进行品质检测，如表面平整度、光洁度、划痕和缺陷等指标的检测，以确保产品的符合要求和标准。
超薄硅双面抛光片抛光工艺技术
随着集成电路工艺技术的迅猛发展，不断涌现 出新的器件和集成电路类型。特殊的电路在制作时 需要进行双面光刻，传统的硅单面抛光工艺已经不 能满足这一要求[2]。如 MEMS、空间太阳电池、特殊
收 稿 日 期 ：2011-01-31
保护电路等。这些器件、电路使用的硅双面抛光片 的厚度很薄，并且要求表面质量较高，因此需要研 制和生产高质量的超薄硅双面抛光片。
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抛光液 pH 值
图 2 不 同 pH 值 条 件 下 背 面 腐 蚀 率 的 对 比 图
EPE 电 子 工 业 专 用 设 备 Equipment for Electronic Products Manufacturing
光伏制造与设备
2.1.3 抛光步骤和抛光时间的确定 双面抛光工艺的抛光顺序为：第一次正面抛
背面腐蚀率抛光方式国产抛光垫进口抛光垫不用保护技术采用保护技术不用保护技术采用保护技术22513382图11是一款24ghz的rftransceiver芯片接收机小信号测试的时域波形图由于24ghz频段空气中有很多无线干扰在没有使用屏蔽罩的时候可看到干扰信号带来的很明显的毛刺使用屏蔽罩时干扰就没有了观察到的是芯片输出的纯净中频信号
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抛光压力 /g·cm-1
腐蚀率 碎片率
图 1 压力与碎片率和背面腐蚀率关系图
从图中可以看出，在超薄双面抛光片抛光工艺
中需要综合考虑背面腐蚀率和碎片率两方面的因
素，选择合适的抛光压力，以提高超薄硅单晶双面
抛光片的表面质量和成品率。最终我们确定的抛光
硅片边缘进行倒角有几个原因。一个...
硅片生产过程半导体技术知识2009-02-17 17:12:10 阅读1013 评论2 字号：大中小订阅简介硅片的准备过程从硅单晶棒开始，到清洁的抛光片结束，以能够在绝好的环境中使用。
期间，从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。
除了有许多工艺步骤之外，整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。
硅片的加工从一相对较脏的环境开始，最终在10级净空房内完成。
工艺过程综述硅片加工过程包括许多步骤。
所有的步骤概括为三个主要种类：能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能；能减少不期望的表面损伤的数量；或能消除表面沾污和颗粒。
硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。
工艺步骤的顺序是很重要的，因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。
在以下的章节中，每一步骤都会得到详细介绍。
表1.1 硅片加工过程步骤1. 切片2. 激光标识3. 倒角4. 磨片5. 腐蚀6. 背损伤7. 边缘镜面抛光8. 预热清洗9. 抵抗稳定——退火10. 背封11. 粘片12. 抛光13. 检查前清洗14. 外观检查15. 金属清洗16. 擦片17. 激光检查18. 包装/货运切片（class 500k）硅片加工的介绍中，从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。
这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗，也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。
为了尽量得到最好的硅片，硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。
切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。
切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。
这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小，对硅片的损伤也最小，并且允许硅片的翘曲也是最小。
切片是一个相对较脏的过程，可以描述为一个研磨的过程，这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。
硅片切割完成后，所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。
硅片抛光知识点总结
硅片抛光知识点总结一、硅片抛光工艺流程硅片抛光的工艺流程一般包括粗磨、精磨和抛光三个步骤。
具体流程如下：1. 粗磨：在这一步中，硅片表面的划痕和磨损层被去除，通常使用研磨粒径为10-20μm 的研磨料进行研磨。
2. 精磨：在粗磨后，需要进行精细磨削，以达到更高的表面光洁度。
通常使用研磨粒径为3-6μm的研磨料进行研磨。
3. 抛光：最后一步是抛光，通过化学机械抛光（CMP）来去除研磨过程中产生的划痕和光洁度不足的表面，使其达到光学平整度。
二、抛光机理硅片抛光是一种物理和化学结合的加工过程。
在抛光过程中，研磨料与硅片表面发生摩擦和化学反应，导致硅片表面的材料被去除，从而实现平整光滑的表面。
在抛光过程中，研磨料的选择、磨料与硅片表面的相互作用以及抛光液的化学成分都对抛光效果有着重要影响。
三、抛光参数的影响在硅片抛光过程中，有许多参数会影响抛光结果，包括研磨料的类型和粒度、磨削压力、抛光速度、抛光液的成分和浓度等。
其中，研磨料的类型和粒度是最为关键的参数，其选择直接影响到抛光效果和表面质量。
磨削压力和抛光速度对研磨料与硅片表面的接触和作用力有着重要影响，能够调节抛光的表面光洁度和去除率。
而抛光液的化学成分和浓度则能影响到抛光过程中的化学反应，通过增加抛光液中氧化剂或酸碱度来实现更好的抛光效果。
四、抛光质量的评价抛光质量的评价主要包括表面光洁度、平整度和去除率等指标。
表面光洁度是抛光质量的主要指标之一，其能够直接影响到后续工艺的成像和光学特性。
平整度则是表面的平整程度，其影响到晶圆接触的均匀性和光学特性。
而去除率则是指研磨和抛光过程中被去除的硅片材料的厚度，其是评价抛光效果和工艺控制的重要指标之一。
综上所述，硅片抛光是一种关键的半导体加工工艺，其对半导体器件的性能和可靠性具有重要影响。
抛光工艺流程、抛光机理、抛光参数的影响以及抛光质量的评价是硅片抛光的关键知识点，对于理解抛光工艺、优化抛光参数和控制抛光质量具有重要意义。
硅片表面的抛光技术
内容
1. 抛光片的特性参数。 2. 抛光的基本流程：化学减薄—抛光。 3. 典型的抛光方法—CMP
CMP: Chemical Mechanism polish 4. 抛光的工艺流程。
硅片抛光的意义
• 硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中， 会在表面形成损伤层，从而使得表面有一 定粗糙度。抛光就是在磨片基础上，通过 化学机械研磨方式，进一步获得更光滑、 平整的硅单晶表面的过程。
1）机械抛光。 2）化学抛光。
3）化学机械抛光—CMP技术。√
1） 机械抛光
• 方法：抛光液的磨料对硅片表面进行机械 摩擦，而实现对表面的抛光。
• 研磨浆组成：Al2O3、MgO、SiC等磨粒+水 • 优点与缺点：
优点：抛光速度快。 缺点：表面质量不高，粗糙化、划痕严重。 • 地位：最早期的硅片抛光技术，目前已经 被淘汰。
1）化学减薄与作用
• 定义：采用化学腐蚀的方法，将硅片表面 进行化学剥离，从而减薄损伤层，为抛光 创造条件。
• 化学减薄的作用：
减少抛光过程的去除层厚度。 使硅片表面洁净—去除表层。 消除内应力—去除损伤层。
化学减薄的作用
杂质原子
张应力 挤压应力
化学减薄平面 抛光面
Si
2）化学减薄的方法
硅被HNO3氧化，反应为：
3Si 4HNO 3 3SiO 2 2H 2O 4NO
用HF去除SiO2层，反应为： SiO 2 6HF H 2 [SiF6 ] 2H 2O
总反应为：
3Si 4HNO 3 18HF 3H 2 [SiF6 ] 8H 2O 4NO
污染物
碱性腐蚀
TIR和FPD的示意图
上抛光面
最凸点
硅片抛光工作总结
硅片抛光工作总结
硅片抛光是半导体制造过程中非常重要的一环，它直接影响着芯片的质量和性能。
在这个过程中，工作人员需要精益求精，精心操作，以确保最终产品的质量。
在这篇文章中，我们将对硅片抛光工作进行总结，探讨其中的关键步骤和注意事项。
首先，硅片抛光的关键步骤包括，准备、抛光和清洗。
在准备阶段，工作人员
需要检查设备和工具的完好性，准备好所需的抛光液和抛光垫。
在抛光阶段，工作人员需要根据具体要求进行抛光操作，确保硅片表面平整光滑。
最后，在清洗阶段，工作人员需要用清洁剂和超纯水对硅片进行彻底清洗，以去除表面的污垢和残留物。
除了以上的关键步骤，硅片抛光工作中还有一些需要特别注意的事项。
首先，
工作人员需要严格按照操作规程进行操作，确保每个步骤都符合标准要求。
其次，工作人员需要随时监控设备的运行状态，及时发现并处理异常情况。
最后，工作人员需要在抛光过程中保持专注和耐心，以确保每块硅片都能得到良好的抛光效果。
总的来说，硅片抛光工作是一项需要高度专业技能和细致耐心的工作。
只有在
严格遵守操作规程和注意事项的前提下，才能保证硅片抛光的质量和稳定性。
希望通过本文的总结，能够帮助更多的工作人员更好地理解和掌握硅片抛光工作的关键要点，从而提高工作效率和产品质量。
硅片切片生产工艺
硅片切片生产工艺一、引言硅片是半导体行业中不可或缺的材料，用于制造集成电路和太阳能电池等。
硅片的质量和性能直接影响着半导体器件的性能。
硅片切片生产工艺是硅片制造的关键环节之一，本文将介绍硅片切片的工艺流程和技术要点。
二、硅片切片工艺流程硅片切片工艺主要包括硅锭修整、切割和抛光三个步骤。
1. 硅锭修整硅锭是硅片的原材料，通常是由单晶硅材料通过晶体生长技术制备而成。
在硅锭修整过程中，首先需要对硅锭进行外观检查，排除表面缺陷和杂质等不良区域。
然后，通过切割硅锭的两个端面，使其成为一个圆柱体。
最后，对硅锭进行磨削和抛光，以获得平整的硅锭表面。
2. 切割切割是硅片切片工艺的核心步骤。
在切割过程中，硅锭被切割成厚度通常为几百微米的硅片。
切割硅锭的主要方法有线锯切割和内径切割两种。
线锯切割是最常用的硅片切割方法。
在线锯切割中，硅锭被固定在切割机上，通过高速旋转的金刚石线锯进行切割。
线锯切割的优点是切割速度快，适用于大规模生产。
然而，线锯切割的缺点是切割损耗大，切割面不够平整，需要进行后续的抛光处理。
内径切割是一种新兴的硅片切割方法。
在内径切割中，硅锭被放置在一个旋转的切割盘上，通过内径切割盘上的多个切割刀具进行切割。
内径切割的优点是切割损耗小，切割面平整度高，不需要进行后续的抛光处理。
然而，内径切割的缺点是切割速度较慢，适用于小规模生产。
3. 抛光切割后的硅片表面通常不够平整，需要进行抛光处理。
抛光的目的是去除切割过程中产生的划痕和裂纹，并获得平整的硅片表面。
抛光过程中使用的研磨液一般是硅碳化颗粒和氢氧化钠的混合物，通过旋转的抛光盘和压力控制进行研磨。
抛光时间和压力的控制对于获得理想的抛光效果至关重要。
三、硅片切片工艺的技术要点硅片切片工艺需要注意以下技术要点：1. 切割损耗控制：切割硅片时会产生一定损耗，如刀宽和切割线间距等因素都会影响切割损耗。
合理调整这些参数可以降低切割损耗，提高硅片的利用率。
2. 切割面平整度控制：切割面平整度直接影响着后续工艺步骤的成功与否。
硅抛光片的用途
硅抛光片的用途硅抛光片的定义硅抛光片是一种用于研磨和抛光硅片表面的工具，它通常由聚氨酯材料制成，具有高硬度、耐磨损、精度高等特点。
硅抛光片广泛应用于半导体和集成电路制造过程中，用于提供平整、光滑的硅片表面。
硅抛光片在半导体制造中的作用硅抛光片在半导体制造过程中起着至关重要的作用。
它主要用于以下几个方面：1. 硅片的研磨和薄化在半导体制造过程中，硅片经过切割和打磨后需要变得更加薄，以适应更高集成度的要求。
硅抛光片可以对硅片进行研磨和薄化，使其达到所需的厚度和平整度。
这对于提高芯片的性能和可靠性至关重要。
2. 表面平整化和光洁度提升硅片的表面平整度和光洁度对集成电路的性能和制造工艺有着重要影响。
硅抛光片可以将硅片表面的凸起和不平整部分研磨平整，使其达到要求的平整度。
同时，硅抛光片还可以降低硅片表面的粗糙度，提升其光洁度，从而提高芯片的性能。
3. 薄膜的去除和清洗在半导体制造过程中，常常需要在硅片表面涂覆一层薄膜，如氧化层或金属层。
硅抛光片可以去除这些薄膜，以便进行下一步的工艺步骤。
同时，在薄膜去除后，硅抛光片还可以对硅片表面进行清洗，去除残留的杂质和污染物，确保硅片表面的纯净度。
硅抛光片的分类硅抛光片根据其制造材料和用途的不同，可以分为多种类型。
以下是几种常见的硅抛光片分类：1. 单面硅抛光片单面硅抛光片是一种设计用于单面研磨和抛光硅片的工具。
它只具有一个研磨面，适用于只需要处理硅片的一面的工艺步骤，如薄化和表面平整化。
2. 双面硅抛光片双面硅抛光片是一种设计用于同时研磨和抛光硅片的工具。
它具有两个研磨面，可以同时对硅片的两面进行处理。
双面硅抛光片适用于需要保持硅片两个面的平整度和光洁度一致的工艺步骤。
3. 高速硅抛光片高速硅抛光片是一种设计用于高速旋转研磨和抛光硅片的工具。
它具有特殊的结构和材料，可以在高速旋转时保持稳定性和精度。
高速硅抛光片适用于对硅片表面的快速处理，提高生产效率。
硅抛光片的选择和维护选择合适的硅抛光片并进行正确的维护对于保证半导体制造过程的质量和效率至关重要。
硅片加工的技术
标准湿式清洁流程
Ohmi新式清洗工艺流程
硅片清洗及化学品
四：干式清洁技术与化学品 干式清洗，即所谓的气相清洁技术，利用气态 臭氧、HF、HCl等替代。
硅片加工技术
二、切片 切片决定了晶片的几个重要规格：表面晶向、 晶片厚度、晶面斜度、曲度。 1、晶棒固定（单晶硅切片前，晶棒已磨好外 径与平边） 硅棒在切片前是以蜡或树脂类的黏结剂粘附于 与硅棒相同长度的石墨上；石墨起支撑作用、 防切割过程中对硅片边缘造成崩角现象
硅片加工技术
2、晶向定位（单晶硅） 单晶硅棒的生长方向为（1 0 0）或（1 1 1）， 可与其几何轴向平等或偏差一固定角度。切 片前，利用X光衍射方法调整硅棒在切片机 上的正确位置。
硅片加工技术
三、晶边圆磨 工艺过程：通过化学刻蚀、轮磨得方式来实现， 其中以轮磨得方式最稳定；轮磨主要是利用 调整旋转的钻石沙来研磨被固定在真空吸盘 上慢速转动的晶片，在此过程中，除了研磨 晶片的外形，还能较准确地控制晶片的外径 与平边的位置和尺寸。
硅片加工技术
四：晶面研磨 目的：去除晶片切片时所产生的锯痕与破坏层， 并同时降低晶片表面粗糙度。 晶面研磨设备如图：待研磨的Si片被置于挖有 与晶片相同大小孔洞承载片中，再将此承载 片置于两个研磨盘之间。硅片表面材料的磨 除主要是靠介于研磨盘与硅片间的陶瓷磨料 以抹磨得方式进行。
晶面研磨机台示意图
硅片加工技术
五：刻蚀 刻蚀目的：去除机械加工在晶片表面所造成的 应力层，并同时提供一个更洁净、平滑的表 面。 刻蚀液：酸系，氢氟酸、硝酸及醋酸组成的混 合液 碱系，不同浓度的氢氧化钠或氢氧化 钾组成。
硅片加工技术
五：刻蚀 刻蚀设备：以酸洗槽为主，工艺流程如图；工 艺关键在于刻蚀时间的控制，当Si片离开酸 液槽时，必须立即放入水槽中将酸液洗尽， 以避免过蚀现象发生。
硅片双面抛光工艺流程
硅片双面抛光工艺流程一、准备工作1. 硅片选择：首先需要选择合适的硅片作为加工对象，通常选择晶体质量好、表面平整的硅片。
2. 清洗硅片：将硅片放入超纯水中进行清洗，去除表面的污垢和杂质。
二、单面抛光1. 涂覆抛光液：将硅片放在抛光机上，通过旋转运动将抛光液均匀涂覆在硅片表面。
2. 粗磨：将硅片放在研磨盘上，通过旋转研磨盘与硅片的接触，使硅片表面的不平整部分被研磨掉，达到初步平整的效果。
3. 清洗硅片：将硅片取出，清洗掉表面的抛光液和研磨粉末，以免对下一步的抛光产生影响。
4. 精磨：将硅片放在抛光盘上，通过旋转抛光盘与硅片的接触，利用抛光液中的磨粒继续研磨硅片表面，以进一步提高平整度和光洁度。
5. 清洗硅片：将硅片取出，清洗掉表面的抛光液和研磨粉末，确保表面干净。
三、双面抛光1. 涂覆抛光液：将经过单面抛光的硅片放在抛光机上，通过旋转运动将抛光液均匀涂覆在硅片的另一面。
2. 粗磨：将硅片放在研磨盘上，通过旋转研磨盘与硅片的接触，使硅片另一面的不平整部分被研磨掉，达到初步平整的效果。
3. 清洗硅片：将硅片取出，清洗掉表面的抛光液和研磨粉末。
4. 精磨：将硅片放在抛光盘上，通过旋转抛光盘与硅片的接触，利用抛光液中的磨粒继续研磨硅片的另一面，以进一步提高平整度和光洁度。
5. 清洗硅片：将硅片取出，清洗掉表面的抛光液和研磨粉末，确保表面干净。
四、检验与包装1. 检验：对抛光后的硅片进行检验，包括表面平整度、光洁度等指标的检测。
2. 包装：将符合要求的硅片进行包装，以防止表面再次受到污染或受损。
通过以上的工艺流程，硅片的双面抛光工艺得以完成。
这一工艺的应用使得硅片的表面平整度和光洁度得到显著提高，从而满足微电子器件对表面质量的要求。
同时，硅片双面抛光工艺也为后续的工艺步骤提供了良好的基础，例如光刻、薄膜沉积等工艺。
因此，硅片双面抛光工艺在微电子制造中具有重要的作用。
需要注意的是，在硅片双面抛光的过程中，工艺参数的选择和控制非常重要。
硅片CMP抛光工艺技术研究
硅片CMP抛光工艺技术研究摘要：硅片CMP（化学机械抛光）是一种高精度抛光技术，被广泛应用于集成电路、光电子器件和纳米器件的制造过程中。
本文对硅片CMP抛光工艺技术进行了综述，包括CMP原理、CMP设备、CMP液体材料和CMP工艺参数等方面，旨在为相关技术研究提供参考和指导。
1.引言随着集成电路技术的不断发展，对硅片表面粗糙度和平坦度的要求越来越高。
硅片CMP作为一种高精度抛光技术，由于具有高精度、高效率和高度可控性等优点，在集成电路、光电子器件和纳米器件的制造过程中得到广泛应用。
2.CMP原理CMP即化学机械抛光，是通过在硅片表面施加力量、使其与抛光材料、抛光液和抛光垫之间形成一定的摩擦，达到去除表面不平坦性的目的。
CMP的关键在于控制抛光液的pH值、粒度分布和颗粒形状，以及抛光垫的材料和硬度等参数。
3.CMP设备在硅片CMP抛光过程中，主要使用的设备有抛光机、抛光液供应系统、抛光垫和测量工具等。
抛光机是通过旋转硅片和抛光垫，以及施加一定的力量和抛光液，实现抛光操作。
抛光液供应系统负责将抛光液均匀地供给到抛光垫和硅片之间的接触界面。
抛光垫是硅片与抛光液之间的介质，其材料和硬度对抛光效果有重要影响。
测量工具可以对抛光后的硅片进行表面粗糙度和平整度的检测。
4.CMP液体材料CMP液体材料包括抛光液和填充液两部分。
抛光液主要由溶剂、氧化铝磨粒和酸碱等组成，其作用是去除硅片表面的氧化层和其它杂质，并实现平整度的提高。
填充液用于填充抛光后的缺陷，使硅片表面更加平坦。
5.CMP工艺参数硅片CMP抛光工艺参数的选择对抛光效果有重要影响。
主要的工艺参数包括抛光时间、抛光力、抛光液流速和抛光垫硬度等。
抛光时间和抛光力的选择需要根据具体应用来确定，抛光液流速和抛光垫硬度的选择可以通过试验来确定。
此外，还需要考虑抛光液的pH值、粒度分布和颗粒形状等参数。
6.结论本文综述了硅片CMP抛光工艺技术，包括CMP原理、CMP设备、CMP 液体材料和CMP工艺参数等方面。
硅片生产抛光工艺流程
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1. 清洗。
使用化学溶液和超声波清洗硅片表面，去除杂质和颗粒。
硅片加工表面抛光
表面活性剂
亲水 亲油
排斥
溶剂水 油脂 表面活性剂分子
抛光液的主要作用
抛光液的主要作用： 抛光—腐蚀+研磨+吸附反应物 润滑作用 冷却降温 冲洗排渣
抛光液的主要参数
抛光液的主要参数包括：
SiO2胶粒形状和硬度 SiO2胶粒平均尺寸——粗糙度、摩擦力 抛光液的PH值——腐蚀速率 抛光液分散的稳定性——抛光中不团聚 抛光液的纯度——金属含量(Cu，Al，Fe)
划痕：研磨颗粒划出的狭长的沟槽，一般不 会很深，重划痕～0.12um。 凹坑：表面上的凹陷小坑 波纹：大面积的，肉眼可见的，类似波纹的 不平坦区。 沾污：吸附于表面的各种污染颗粒。 色斑：化学性沾污。 橘皮：大面积的，大量突起小丘的群体。 雾：大面积的，大量不规则缺陷（如小坑） 引起的光散射现象，常常形成雾状。
污染物
碱性腐蚀
腐蚀液组成：
NaOH/KOH+H2O 浓度15%～40%
反应的特点 优点：反应需加温度，一般80～90℃，速度 比较慢，易控制，废液也易处理。 缺点：反应是纵向反应，易向深层腐蚀，容 易形成表面粗糙度增加，残余碱不易去除。
碱性腐蚀机理
硅的碱性腐蚀减薄机理：
Si 2KOH H2O K2SiO 3 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO 3 2H2
化学减薄的作用
杂质原子
张应力 挤压应力
化学减薄平面
抛光面
Si
2）化学减薄的方法
a: 酸性腐蚀 b: 碱性腐蚀
酸性腐蚀
腐蚀液组成：
[HF]:[HNO3]:[HAc]乙酸=(1~2):(5~7):(1~2)
硅片的倒角、研磨和热处理工艺技术
硅片倒角 简介 工艺 流程 主要参数
1. 倒角
倒角
定义：采用高速运转的金刚石磨轮，对进行 转动的硅片边缘进行摩擦，从而获得钝圆形 边缘的过程。属于固定磨粒式磨削。
作用：消除边缘锋利区，大大减小边缘崩裂 的出现，利于释放应力。
崩裂原因：边缘凸凹不平、存在边缘应力、 受热边缘膨胀系数不同等等。
c. 塑性变形。获得非晶的塑性层，最终去除。
(2) 研磨浆主要包括：
a. 磨料：粒度小，则磨削的表面粗糙度小，加 工精度高. 但是加工速度慢。粒度大，则加 工速度快，但是加工粗糙度大。
基于效率和精度要求：先用粗磨料加工，再 用细磨料加工。
磨片中，磨粒通常采用金刚砂，即SiC颗粒。
不同大小磨粒的磨削比较
磨削 表面粗 划痕 效率 糙度
大磨粒 高 大
深
比表 摩擦力 面积 发热量
小 摩擦小， 发热少
小磨粒 低 小
浅 大 摩擦大，
发热多
b. 磨削液的作用： 冷却作用：把切割区的热量带走。 排渣作用：将研磨屑和破碎的磨粒冲走。 润滑作用：减小磨粒和表面的机械摩擦。 防锈作用：磨粒除了磨削工件，对金属底盘 也进行切削，要防止金 属底盘生锈。
1）硅片研磨
磨片：多线切割以后的硅片，表面有一定 的损伤层，（存在晶格畸变、划痕以及较 大起伏度），为了获得光滑而平整的晶体 表面，需要将损伤层去除，通常分两步： 第一，机械研磨，第二，表面抛光。而采 用研磨方式，来去除损伤层，就是磨片。
磨片方式：研磨浆中的磨粒在一定压力作 用下，研磨工件的表面。
硅片的倒角、研磨和热处理
加工工艺： 1. 边缘倒角 2. 表面研磨 3. 热处理
工艺介绍
倒角：通过金刚石砂轮对硅片边缘进行打磨， 使其边缘钝圆光滑，而不易破碎。
硅片加工表面抛光讲义
加工的对象：硅切割片 加工的过程：倒角、研磨、热处理 加工的目的：
倒角—1. 防止崩边；2. 热处理过程中，释放应力 负面效应（形成边缘应力） 研磨—减薄表面损伤层，为进一步抛光创造条件 负面效应（形成面内螺旋式应力分布） 热处理—1. 消除热施主；2. 释放应力
三种工艺的前后顺序不能颠倒
化学减薄的作用
杂质原子
张应力 挤压应力
化学减薄平面
抛光面
Si
2）化学减薄的方法
a: 酸性腐蚀 b: 碱性腐蚀
酸性腐蚀
腐蚀液组成：
[HF]:[HNO3]:[HAc]乙酸=(1~2):(5~7):(1~2)
反应的特点：
优点：反应速度快，过程中放热，不需要加 热，典型速度0.6～0.8um/s。 缺点：反应生成的氮化物，污染环境。
硅片抛光的意义
硅加工中，多线切割、研磨等加工过程中， 会在表面形成损伤层，从而使得表面有一 定粗糙度。抛光就是在磨片基础上，通过 化学机械研磨方式，进一步获得更光滑、 平整的硅单晶表面的过程。 研磨片粗糙度(抛光前)：～10-20um 抛光片粗糙度(抛光后)：～几十nm
研磨片
抛光片
研磨和抛光中关注的参数
弯曲度：是硅片中线面凹凸形变的最大尺 寸。 翘曲度：硅片中线面与一基准平面之间的 最大距离与最小距离的差值。 硅片的中线面：也称中心面，即硅片正、 反面间等距离点组成的面，即中心层剖面。
弯曲度
基准面
弯曲度
单向翘曲
d
A点
x2 x1
下界面
上界面
x1 x2 在A点，中线面和基准平面的距离最大： 2 d 最小距离： ，反向翘曲时，此值为负值。
硅片双面抛光粗抛原理
硅片双面抛光粗抛原理在半导体制造过程中，硅片抛光是一个至关重要的步骤。
其中，硅片双面抛光粗抛是整个抛光过程中的首要步骤。
本文将详细介绍硅片双面抛光粗抛的原理和过程。
硅片双面抛光粗抛是将硅片两面进行粗糙度的消除，以达到平整度和光滑度的要求。
该过程是通过使用专用的抛光机器和抛光液来实现的。
硅片被固定在抛光机器的夹具上，保持稳定。
然后，在硅片的两面涂上一层抛光液，抛光液中含有磨料颗粒。
这些磨料颗粒可以有效地去除硅片表面的不平坦部分。
接下来，抛光机器启动，夹具开始旋转，硅片也随之旋转。
同时，抛光机器中的抛光头也开始运动。
抛光头上覆盖有抛光布，抛光布上也含有磨料颗粒。
当抛光头与硅片接触时，磨料颗粒会与硅片表面的不平坦部分发生摩擦，从而使硅片表面变得更加平整。
在整个抛光过程中，硅片会不断地旋转，并且抛光机器会自动调整抛光头的位置，以保持抛光的均匀性。
通过不断地抛光和旋转，硅片的两面逐渐变得平整和光滑。
完成双面抛光粗抛后，硅片将被取下并进行后续的抛光工艺。
这个过程是非常重要的，因为它直接影响到硅片的质量和性能。
总结起来，硅片双面抛光粗抛是半导体制造过程中不可或缺的一步。
通过使用专用的抛光机器和抛光液，可以将硅片表面的不平坦部分去除，使其变得更加平整和光滑。
这个过程在整个半导体制造过程中起到了至关重要的作用，确保最终产品的质量和性能。
为了更好地理解硅片双面抛光粗抛原理，我们可以想象一下一个工匠在打磨一个雕塑的过程。
他会使用磨料和工具，不断地打磨雕塑的表面，直到达到理想的效果。
同样地，硅片双面抛光粗抛也是一个精细的工艺过程，需要仔细操作和控制，以确保最终产品的质量。
硅片双面抛光粗抛这一步骤的成功与否，直接影响到整个半导体制造过程的顺利进行。
因此，工程师们在设计抛光机器和抛光液时，需要考虑各种因素，以确保最佳的抛光效果。
通过本文的介绍，希望读者能更加了解硅片双面抛光粗抛的原理和过程。
这个步骤的重要性不可小觑，它直接关系到半导体产品的质量和性能。
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3.16 硅片的表面抛光
Polishing目的：去除其表面由前工序所残 Polishing目的：去除其表面由前工序所残 留下的微缺陷及表面的应力损伤层和去除 表面的各种金属离子等杂质污染，以求获 得具有一定的厚度和晶面，表面平整，光 具有一定的厚度和晶面，表面平整， 洁如镜，没有损伤层的单晶薄片， 洁如镜，没有损伤层的单晶薄片，供外延 和管芯制造时使用， 和管芯制造时使用，这种单晶材料的加工 过程称衬底(单晶)制备。 过程称衬底(单晶)制备。
平、粗 5um
纳米 1um
纳米， 纳米，去雾满足 0.13um
平坦化
• 常用的介电层材料有硼磷硅玻璃(BPSG)、sio2 • 和Si3N4.
图3.
集成电路的多重内连线的切面结构
旋涂玻璃法
• 旋涂玻璃法(Spin On Glass),把一种溶于 旋涂玻璃法(Spin Glass),把一种溶于
溶剂内的介电材料以旋涂的方式涂布在晶 片上。 片上。 • 热处理去掉溶剂-平坦化完成-第二层以上的 热处理去掉溶剂-平坦化完成布线层。 布线层。 • 两个过程：一是涂布(2000-5000埃)，二 两个过程：一是涂布(2000-5000埃 是固化
3.15 硅片的边缘抛光
目的：确保硅片边缘表面的加工精度和较 目的： 高的生产效率 方法：先机械带式边缘粗抛光、 方法：先机械带式边缘粗抛光、后碱性胶 体二氧化硅化学机械抛光。 体二氧化硅化学机械抛光。 日本 Mipox（研磨带） Mipox（研磨带） Speed Fam（抛光布和抛光液） Fam（抛光布和抛光液） 参数：边缘轮廓质量、边缘表面粗糙度Ra、 参数：边缘轮廓质量、边缘表面粗糙度Ra、 表面精度（亮点、裂纹、崩边及沾污） 表面精度（亮点、裂纹、崩边及沾污）
3、硅片的多段加压单面抛光工艺 、
P(kg/cm2)
P2 P3 P4
P2 P1
P3
P4 t3 t4
P1 t1 t2 t3 t4
t1
t2
2、硅片的碱性胶体二氧化硅化学机 械抛光原理
• 作用机理：硅片表面与碱性抛光液的化学 作用机理：
腐蚀反应生成可溶性的硅酸盐、通过细而 腐蚀反应生成可溶性的硅酸盐、 柔软、带有负电荷的SiO2胶粒 50胶粒（ 柔软、带有负电荷的SiO2胶粒（5070nm）的吸附作用， 70nm）的吸附作用，同时与抛光布的机械 摩擦作用及时除去其反应物。 摩擦作用及时除去其反应物。 • NaOH、SiO2和水 NaOH、SiO2和水
1、表面抛光加工工艺
IC性能、成品率 IC性能、成品率 直径小于200mm：有蜡贴片或无蜡贴片的 直径小于200mm：有蜡贴片或无蜡贴片的 单片抛光技术 直径大于300mm（0.18um）： 直径大于300mm（0.18um）：
粗、细抛光：双面抛光 精抛光、最终抛光：单面无蜡抛光技术
应力、 应力、 15um