1 硅單晶的切割

1.1 工藝作用

1.2 切割原理

1.3 切割設備

1.4 切割方法

1.5 切割要求

1.5.1 硅片厚度

1.5.2 硅片兩面平行度

1.5.3 硅片厚度公差

1.6 注意事項

2 研磨工藝

2.1 研磨的作用

2.2 研磨的方法

2.2.1 單面研磨

2.2.2 雙面研磨

2.3 研磨要求

2.4 影響研磨的因素

2.4.1 磨料的影響

2.4.2 磨盤壓力的影響

3 拋光工藝

3.1 拋光的作用

3.2 拋光的要求

3.3 拋光的方法

3.3.1 機械拋光工藝

3.3.1.1 方法及原理

3.3.1.2 優(yōu)缺點

3.3.1.3 適用范圍

3.3.2 化學拋光工藝

3.3.2.1 原理

3.3.2.2 方法

3.3.2.3優(yōu)缺點

3.3.2.4適用范圍

3.3.3 化學機械拋光工藝

3.3.3.1 方法及原理

3.3.3.2化學機械拋光種類

3.3.3.3 拋光過程分析

課程重點：本節(jié)簡單介紹了襯底制備中切片、磨片和拋光三個工藝的基本情況。關(guān)于硅單晶體的切割，討論了該工藝的四個作用：即決定了所切出的硅單晶片的晶向、晶片厚度、晶片平行度和晶片翹度；討論了切割原理：實際上是利用了刀片上的金剛砂刀刃對硅單晶棒進行脆性磨削，由于切割刀片的高速旋轉(zhuǎn)和緩慢進刀，而使硅單晶棒變成了一片一片的硅單晶片；介紹了兩種切割設備，一種是多用于硅單晶片的切割的內(nèi)圓切割機，另一種是用于定位面切割的外圓切割機；還給出了硅單晶體的切割的要求和注意事項。關(guān)于硅單晶片的研磨，討論了該工藝的四個作用：即去除切片造成的刀痕、調(diào)節(jié)硅單晶片的厚度、提高硅單晶片的平行度和改善硅單晶片的平整度；討論了硅單晶片研磨的方法，根據(jù)設備的不同分為硅單晶片的單面研磨和硅單晶片的雙面研磨，其研磨機理是相同的；討論了影響硅單晶片研磨的因素，研磨質(zhì)量主要取決于磨料的質(zhì)量和磨盤壓力的大小。關(guān)于硅單晶片的拋光，討論了該工藝的作用，主要是去除磨片造成的與磨料粒度相當?shù)膿p傷層，以獲得高潔凈的、無損傷的、平整光滑的硅單晶片的鏡面表面；討論了拋光工藝的三種拋光方法，即機械拋光、化學拋光和化學機械拋光方法。機械拋光是采用更細的磨料在蓋有拋光布的磨盤上進行細磨，由于其工藝過程中無化學反應，則該工藝適用于化合物半導體晶片的表面拋光；化學拋光是利用化學腐蝕的方法對晶片表面進行拋光，它對待研磨片平整度要求較高，化學拋光可分為液相拋光和氣相拋光兩種拋光方式，由于該拋光工藝拋光速度快、效率高，則該工藝更適用于高硬度襯底表面的拋光（如藍寶石、尖晶石等）；化學機械拋光是硅單晶片拋光的常用工藝，該工藝綜合了機械拋光、化學拋光兩種方法的各自的優(yōu)點，從方法上看，是采用了機械拋光設備而加入了化學拋光劑，化機拋光的種類可分為酸性拋光液拋光和堿性拋光液拋光兩種，酸性拋光液拋光有鉻離子拋光和銅離子拋光兩種方式，堿性拋光液拋光為二氧化硅拋光、也分為膠體二氧化硅拋光和懸浮二氧化硅拋光兩種方式。

課程難點：硅單晶切割的方法與原理；硅單晶切割的要求和注意事項。硅單晶片研磨的方法和原理；硅單晶片單面研磨方式和雙面研磨方式的區(qū)別；注意磨料質(zhì)量和磨盤壓力是如何影響研磨質(zhì)量的。硅單晶片的三種拋光方法各自的拋光原理與拋光

工藝；三種拋光方法各自的應用特點和應用范圍。

基本概念：

1 晶片的平行度-指某晶片的厚度不均勻 的狀況。

2晶片的厚度公差-晶片與晶片之間厚度的差別。

3晶片的單面研磨 -晶片的單面研磨指將晶片用石蠟粘在壓塊上，在磨盤上加壓對空面進行研磨的方法。

4 晶片的雙面研磨 –指將晶片置于行星托片中，在上、下磨盤中加壓進行雙面研磨的方法。

5 機械拋光-采用極細的磨料、在蓋有細密拋光布的拋光盤上對襯底表面進行細磨的工藝過程。

6化學拋光-利用化學腐蝕的方法對襯底表面進行去損傷層處理的過程。

7 化學機械拋光-采用機械拋光設備、加入化學拋光劑對襯底表面損傷層進行處理的過程。

基本要求：熟知半導體集成電路制造對襯底片的要求，了解襯底制備工藝是如何一步步達到以上要求的。清楚知道晶片切割工藝的方法與原理，了解晶片切割工藝過程，知道晶片切割的工藝要求和注意事項。清楚知道晶片研磨的工藝方法和工藝原理，熟悉兩種研磨方法，知道研磨工藝達到的目的和要求，能分析影響研磨質(zhì)量的各種因素。清楚知道晶片拋光的各種工藝方法和工藝原理，能根據(jù)不同的待拋光襯底的實際狀況選擇合適的拋光方式，合適的拋光方法。

章襯底材料及襯底制備作業(yè)

思考題3題+習題3題