半導體行業(yè)之晶體生長和硅片準備（六）

磨削方位指示器

一旦晶體在切割塊上被定向了，我們就可以沿著切割塊的這一根軸線打磨出一個平面或缺口(具體可以見下圖所示)。平面或缺口的位置沿著一個主要的晶體平面，對具體的晶圓取向進行詳細的檢查就可以作出相應的判定。

在晶圓工藝制作的過程中，平面的平整度參數(shù)可以作為一個可視化的參考來定位晶圓片的具體方向。為了將晶片的方向總是總是保持朝向一個主晶面方向的狀態(tài)，一個最為常見的方式就是在晶圓片上放置第一個圖案掩模來作為參考標志。

在大多數(shù)晶體中，在晶圓的邊緣都會有第二個較小的次級平面。第二個次級平面與主要平面的位置可以作為一個代碼，用來顯示兩個平面間晶圓片的取向和電導率類型。具體的代碼表示以及對應關系在下面的圖中有比較詳細的展示。

對于直徑較大的晶圓，在晶圓上刻一個缺口來表示晶圓晶體的具體取向(具體的見下圖所示)。

晶圓切片

晶圓片是從比較大的晶體上切下來的，這種晶體一般就是圓柱狀的，在切割操作時，需要使用具有金剛石涂層的內(nèi)徑(ID)鋸或線鋸(具體可以在下圖中見到)。內(nèi)徑鋸可以看成是在薄的圓形鋼板中間剪了個洞而形成的。孔的內(nèi)部是切削刃，一般都會鑲滿鉆石。內(nèi)徑鋸有剛性，但不會太厚。結合上面這些因素，它減小了切口(切割寬度)尺寸，這一點又會反過來防止切片過程中浪費了相當數(shù)量的晶體。

對于直徑較大的晶圓(尺寸大于300mm時)，采用線鋸的方式可以確保切割面的平整、小錐度和與最小限度的“缺口”損失。

晶片標記

大面積晶圓在晶圓制造工藝中具有很高的價值。為了防止一些處理上的失誤并且保證對晶圓的準確跟蹤，對它們加以識別是非常必要的。條形碼或數(shù)據(jù)點陣碼，通常是方形圖案，它們一般是通過激光雕刻的方式刻在晶圓片上的(具體如下圖所示)。激光點方法對于300mm及更大的晶圓是標準的方法。

粗糙拋光

半導體晶圓片的表面必須保證沒有不規(guī)則和鋸齒損傷，并且必須是絕對平坦。第一個要求來自構成器件表面的微小維度和亞表面層的小尺寸。更新的器件尺寸工藝條件下(特征尺寸)需要將損傷控制在納米(nm)范圍內(nèi)。為了類比對于半導體器件相對尺寸，我們可以想象在下圖中(和房子的墻一樣高)，大約8英尺(2.4米)晶圓片頂部，在頂部的起伏要保持在1或2英寸(25或50毫米)或更少的范圍內(nèi)。

平整度是小維度圖形的絕對要求。高級圖案化處理需要將所需的圖案化圖像投影到晶片表面。如果表面不是平坦的，那么投影圖像就會失真，就像電影圖像在非平面屏幕上放映會失焦一樣。磨平和拋光過程可以分為兩個步驟:粗磨和化學/機械拋光(如下圖所示)。粗糙的拋光是研磨料漿研磨工藝中的一種慣例，但需要微調(diào)到半導體行業(yè)中的精度上。粗拋光的主要目的是去除在晶圓片切片過程中晶圓表面留下的損傷。

審核編輯：劉清