硅片工艺

3.4.2 硅单晶棒的截断对硅单晶棒采用外圆切割（ OD Saw） 、内圆切割（ ID Saw）或带锯切割（ Band Saw）技术截断目的主要是切除硅单晶棒的头（硅单晶的籽晶和放肩部分） 、尾及直径小于规格要求的部分；将硅单晶棒切割成切片机可以处理的长度晶棒段； 对硅单晶棒切取样品，以检测其电阻率、氧 / 碳含量、晶体缺陷等质量参数。随着 IC 工艺、 技术的不断发展， 大直径硅片的需求量增大，采用外圆切割或内圆切割已受到其刀片直径尺寸、 机械强度等限制， 为了提高晶棒截断加工精度和减少切口材料的损耗。 在直径大于 200mm以上的抛光片生产中， 将广泛采用带锯切割技术进行截断加工。3.4.3 硅单晶棒的外圆磨削（滚圆）由于硅单晶棒一般是按（ 100）或（ 111）晶向生长的，而且现在采用直拉或区熔方法生长的硅单晶棒的外圆直径表面还不够平整， 直径也不符合最终抛光片所规定的尺寸要求。 故单晶棒在切片加工前必须在 X 光定向仪上，使用 X 射线衍射（ X-Ray Diffraction Method）的方法对其进行确定单晶棒晶体方向的定向测量，以确保其在切片机上的正确位置。同时， 为了识别硅单晶棒或晶片上的特定的结晶方向， 有利于在 IC 工厂中，晶片在不同工序中的识别、定位要求；一般都是在完成硅单晶棒的定向、外圆表面磨削加工之后，根据 IC 工艺要求，可参照 SEMI标准采用 X 射线衍射法对硅单晶棒进行测定结晶方向后进行晶片的定位面（参考平面）或 V 形槽（ Notch缺口）的加工。因此， 外圆磨削加工的目的是以此其获得比较精确的晶体方向所确定的定位面（参考平面）或 V形槽（ Notch 缺口）和外圆直径尺寸精度。其通常使用外圆磨床进行硅单晶棒的外圆磨削。其垂直方向有个高速旋转 （转速高达 8000r/min ） 的金刚石磨轮，沿着单晶棒表面作来回直线运动， 同时加入相宜的磨削液， 加工达到要求的直径尺寸公差，完成晶棒表面的磨削加工。在磨削加工中， 为了使单晶棒表面具有较高的直径尺寸公差的同时， 表面又不留有较深的表面损失， 故如何选择金刚石磨轮，采用何种磨削工艺是至关重要的。 在对大直径硅棒表面的磨削加工过程中，往往先用较粗的金刚石磨轮（粒度小于 100 ＃）进行粗磨削，然后再用较细金刚石磨轮（粒度 200＃ -400 ＃）进行磨削。目前比较先进， 自动化程度高的外圆磨床上都同时配有不同粒度的金刚石磨轮。粗磨轮在前、细磨轮在后，加工时粗磨轮先对晶棒表面进行粗磨削，紧接着细磨轮对晶棒表面进行细磨削，这种磨削加工效率高，表面加工精度高且晶棒表面损失也小。