摻雜

硅錠生長(zhǎng)需要大塊的純凈多晶硅，將這些塊狀物連同少量的特殊III、V族元素放置在石英坩堝中，這稱為摻雜。加入的摻雜劑使那些長(zhǎng)大的硅錠表現(xiàn)出所需要的電特性。普通的摻雜劑是硼、磷、砷和銻。因使用的摻雜劑不同，會(huì)成為一個(gè)P型或N型的硅錠(P型/硼，N型/磷、銻、砷)。

熔融

然后將這些物質(zhì)加熱到硅的熔點(diǎn)——攝氏1420度之上。一旦多晶硅和摻雜劑混合物熔解，便將單晶硅種子放在熔解物的上面，只接觸表面。種子與要求的成品硅錠有相同的晶向。為了使摻雜均勻，子晶和用來(lái)熔化硅的坩堝要以相反的方向旋轉(zhuǎn)。一旦達(dá)到晶體生長(zhǎng)的條件，子晶就從熔化物中慢慢被提起。生長(zhǎng)過(guò)程開(kāi)始于快速提拉子晶，以便使生長(zhǎng)過(guò)程初期中子晶內(nèi)的晶缺陷降到少。然后降低拖拉速度，使晶體的直徑增大。當(dāng)達(dá)到所要求的直徑時(shí)，生長(zhǎng)條件就穩(wěn)定下來(lái)以保持該直徑。因?yàn)榉N子是慢慢浮出熔化物的，種子和熔化物間的表面張力在子晶表面上形成一層薄的硅膜，然后冷卻。冷卻時(shí)，已熔化硅中的原子會(huì)按照子晶的晶體結(jié)構(gòu)自我定向。硅錠完全長(zhǎng)大時(shí)，它的初始直徑要比終晶圓片要求的直徑大一點(diǎn)。

切割

接下來(lái)硅錠被刻出一個(gè)小豁口或一個(gè)小平面，以顯示晶向。一旦通過(guò)檢查，就將硅錠切割成晶圓片。由于硅很硬，要用金剛石鋸來(lái)準(zhǔn)確切割晶圓片，以得到比要求尺寸要厚一些的晶片。金剛石鋸也有助于減少對(duì)晶圓片的損傷、厚度不均、彎曲以及翹曲缺陷。

研磨

切割晶圓片后，開(kāi)始進(jìn)入研磨工藝。研磨晶圓片以減少正面和背面的鋸痕和表面損傷。同時(shí)打薄晶圓片并幫助釋放切割過(guò)程中積累的應(yīng)力。

刻蝕和清洗

研磨后，進(jìn)入刻蝕和清洗工藝，使用氫氧化鈉、乙酸和硝酸的混合物以減輕磨片過(guò)程中產(chǎn)生的損傷和裂紋。關(guān)鍵的倒角工藝是要將晶圓片的邊緣磨圓，徹底消除將來(lái)電路制作過(guò)程中破損的可能性。倒角后，要按照終用戶的要求，經(jīng)常需要對(duì)邊緣進(jìn)行拋光，提高整體清潔度以進(jìn)一步減少破損。拋光(化學(xué)機(jī)械拋光，Chemical Mechanical Polishing)　生產(chǎn)過(guò)程中重要的工藝是拋光晶圓片，此工藝在凈間中進(jìn)行。凈間從一到一萬(wàn)分，這些數(shù)對(duì)應(yīng)于每立方米空間中的顆粒數(shù)。這些顆粒在沒(méi)有控制的大氣環(huán)境下肉眼是不可見(jiàn)的。例如起居室或辦公室中顆粒的數(shù)目大致在每立方米五百萬(wàn)個(gè)。為了保持潔凈水平，生產(chǎn)工人須穿能蓋住全身且不吸引和攜帶顆粒的潔凈服。在進(jìn)入凈間前，工人須進(jìn)入吸塵室內(nèi)以吹走可能積聚的任何顆粒。硅晶片大多數(shù)生產(chǎn)型晶圓片都要經(jīng)過(guò)兩三次的拋光,拋光料是細(xì)漿或者拋光化合物。多數(shù)情況下，晶圓片僅僅是正面拋光，而300毫米的晶圓片需要雙面拋光。除雙面拋光以外，拋光將使晶圓片的一面象鏡面一樣。拋光面用來(lái)生產(chǎn)電路，這面須沒(méi)有任何突起、微紋、劃痕和殘留損傷。

拋光過(guò)程分為兩個(gè)步驟，切削和終拋光。這兩步都要用到拋光墊和拋光漿。切削過(guò)程是去除硅上薄薄的一層，以生產(chǎn)出表面沒(méi)有損傷的晶圓片。終拋光并不去除任何物質(zhì)，只是從拋光表面去除切削過(guò)程中產(chǎn)生的微坑。拋光后，晶圓片要通過(guò)一系列清洗槽的清洗，這一過(guò)程是為去除表面顆粒、金屬劃痕和殘留物。之后，要經(jīng)常進(jìn)行背面擦洗以去除小的顆粒。這些晶圓片經(jīng)過(guò)清洗后，將他們按照終用戶的要求分類，并在高強(qiáng)度燈光或激光掃描系統(tǒng)下檢查，以便發(fā)現(xiàn)不必要的顆粒或其他缺陷。一旦通過(guò)一系列的嚴(yán)格檢測(cè)，終的晶圓片即被包裝在片盒中并用膠帶密封。然后把它們放在真空封裝的塑料箱子里，外部再用防護(hù)緊密的箱子封裝，以確保離開(kāi)凈間時(shí)沒(méi)有任何顆粒和濕氣進(jìn)入片盒。

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