硅片加工表面抛光讲义
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。
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。
单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片工艺流程
单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片工艺流程加工流程：单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片倒角→研磨腐蚀--抛光→清洗→包装切断：目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。
切断的设备：内园切割机或外园切割机切断用主要进口材料：刀片外径磨削：由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
外径滚磨的设备：磨床平边或V型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。
处理的设备：磨床及X－RAY绕射仪。
切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
切片的设备：内园切割机或线切割机倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。
倒角的主要设备：倒角机研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。
研磨的设备：研磨机（双面研磨）主要原料：研磨浆料（主要成份为氧化铝，铬砂，水），滑浮液。
腐蚀：指经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。
腐蚀的方式：（A）酸性腐蚀，是最普遍被采用的。
酸性腐蚀液由硝酸（HNO3），氢氟酸（HF），及一些缓冲酸（CH3COCH，H3PO4）组成。
（B）碱性腐蚀，碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。
抛光：指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。
抛光的设备：多片式抛光机，单片式抛光机。
抛光的方式：粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um；精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下主要原料：抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH（或KOH或NH4OH）组成，分为粗抛浆和精抛浆。
清洗：在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。
硅片加工技术
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降低硅片加工成本的挑战与解决方案
挑战
随着硅片尺寸的增大，加工难度和成 本也随之增加。
解决方案
采用先进的加工设备和工艺，如多线 切割、连续抛光等，以提高加工效率 和降低单位成本。
挑战
高能耗和高物耗对成本的影响。
解决方案
采用节能减排技术和资源回收利用技 术，如高效电机、循环水系统等，以 降低能耗和物耗成本。
抛光效率有很大影响。
清洗工艺
01
清洗工艺是硅片加工中的重要环节，其目的是去除硅片表面的 污垢和杂质，确保硅片的清洁度和质量。
02
清洗工艺通常采用多种清洗方法和清洗剂，包括酸洗、碱洗、
超声波清洗等。
清洗工艺中的清洗设备和清洗环境对硅片表面的清洗效果和清
03
洗效率有很大影响。
04 硅片加工技术的挑战与解 决方案
特点
硅片加工技术具有高精度、高效 率、低成本等优点，广泛应用于 微电子、光电子、太阳能等领域 。
硅片加工技术的发展历程
01
02
03
早期硅片加工技术
采用手工研磨、抛光等传 统方法，加工精度和效率 较低。
现代硅片加工技术
采用化学机械抛光、外延 生长、离子注入等先进工 艺，提高了加工精度和效 率。
未来硅片加工技术
硅片加工技术
contents
目录
• 硅片加工技术概述 • 硅片加工技术流程 • 硅片加工技术中的关键工艺 • 硅片加工技术的挑战与解决方案 • 硅片加工技术的发展趋势与未来展望
01 硅片加工技术概述
硅片加工技术的定义与特点
定义
硅片加工技术是指通过一系列工 艺流程，将硅材料加工成具有特 定形状、尺寸和性能的硅片的技 术。
《硅片制绒和清洗》PPT课件_OK
•溶液温度恒定在80℃时发现腐蚀液NaOH浓度在1.5～4%范围之
外将会破坏角锥体的几何形状 。
•当NaOH处于合适范围内时，异丙醇的浓度的上升会使腐蚀速
率大幅度下降。
13
NaOH浓度的影响
维持制绒液中IPA的含量为10 vol%，温度85 ℃，时间30分钟条件下：
NaOH浓度5g/l时绒面形貌
•
硅酸钠在溶液中呈胶体状态，大大的增加了溶液的粘稠度。对腐蚀液中OH离子从腐蚀
液向反应界面的输运过程具有缓冲作用，使得大批量腐蚀加工单晶硅绒面时，溶液中N
aOH含量具有较宽的工艺容差范围，提高了产品工艺加工质量的稳定性和溶液的可重
复性。随着硅酸钠含量的增加，溶液粘度会增加，结果在硅片与片匣边框接触部位会
23
化学清洗原理
HF 的作用
• 去除在清洗过程中表面形成SiO2层，便于脱水
注：硅的疏水性要好于SiO2
SiO 2 6HF H 2 SiF6 2H 2 O
24
制绒常见不良现象
现象：表面有指纹残留
原因：人为的接触硅片
解决方法：IPA可以起到一
定效果，但是不能杜绝，需
要硅片厂家配合
产生“花篮印”，硅酸钠来源大多是反应的生成物，要调整它的浓度只能通过排放溶
液。
22
化学清洗原理
HCL的作用
• 中和残留在硅片表面的碱液
•
去除在硅片切割时表面引入的金属杂质
注：盐酸具有酸和络合剂的双重作用，氯离子能
与Fe 3+、Pt 2+、Au 3+、Ag +、Cu +、Cd 2+、Hg
2+等金属离子形成可溶于水的络合物
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。
单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片工艺流程
加工流程：单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片倒角→研磨腐蚀--抛光→清洗→包装切断：目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分，将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度，切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。
切断的设备：内园切割机或外园切割机切断用主要进口材料：刀片外径磨削：由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比最终抛光晶片所规定的直径规格大，通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
外径滚磨的设备：磨床平边或V型槽处理：指方位及指定加工，用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型。
处理的设备：磨床及X－RAY绕射仪。
切片：指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
切片的设备：内园切割机或线切割机倒角：指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形，防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生，增加磊晶层及光阻层的平坦度。
倒角的主要设备：倒角机研磨：指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层，有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度，达到一个抛光过程可以处理的规格。
研磨的设备：研磨机（双面研磨）主要原料：研磨浆料（主要成份为氧化铝，铬砂，水），滑浮液。
腐蚀：指经切片及研磨等机械加工后，晶片表面受加工应力而形成的损伤层，通常采用化学腐蚀去除。
腐蚀的方式：（A）酸性腐蚀，是最普遍被采用的。
酸性腐蚀液由硝酸（HNO3），氢氟酸（HF），及一些缓冲酸（CH3COCH，H3PO4）组成。
（B）碱性腐蚀，碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成。
抛光：指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。
抛光的设备：多片式抛光机，单片式抛光机。
抛光的方式：粗抛：主要作用去除损伤层，一般去除量约在10－20um；精抛：主要作用改善晶片表面的微粗糙程度，一般去除量1um以下主要原料：抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH（或KOH或NH4OH）组成，分为粗抛浆和精抛浆。
清洗：在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。
硅片加工重点
橘皮和雾形成的原因主要是什么
硅片清洗
硅片表面有哪两种吸附，各自特点是什么。 吸附能力和原子面有关，Si什么面吸附能力 最强 典型的湿法物理和化学清洗 清洗对象——主要污染物种类 切割片、研磨片、抛光片主要清洗方法 RCA清洗液的主要成分作用，及主要作用 RCA什么清洗液去除颗粒，主要机理 清洗过程中，为防止颗粒二次吸附造成深 层次污染，所需加入到试剂是什么
滚磨开方
滚磨，开方的目的和意义 加工对象：电路单晶硅，光伏单晶硅，光 伏铸锭多晶硅 几种对象在此阶段如何加工 磨削的两种方式 滚磨、开方的主要设备
定向切割
切割方法：内圆、外圆、多线 切片的主流设备，切割的原理 切割砂浆的组成，主要作用，78页 多线切割的主要优点 多线切割的硅片厚度，那个参数决定 定向方法 名词：弯曲、翘曲，总厚度变化
简述根据污染物含量的不同，如何清洗有 机物 如何清洗化学（物理）吸附的杂质 对于不溶物，如何增加其在液体中分散性 清洗中哪种试剂会增加粗糙度 清洗中，表层SiO2的作用
绪论
硅晶体结构，最密集原子面，最优解理面 硅熔点 金属硅制备方法，高纯多晶硅制备方法， 单晶硅制备方法， 单晶的两种生长方法，各自的优点和缺点 多晶锭制备方法 硅片的主、副参考面，主要作用 最常见的两种晶向的硅片
倒角研磨热处理
倒角、研磨、热处理目的和意义 研磨浆成分，属于什么磨削 研磨浆中磨粒和磨削液的作用 双面研磨的基本组成是：上、下磨盘+中间 载体，硅片放于载体中的孔洞。 研磨中，硅片的运动：行星式运动 浓度和压强对研磨速率的影响 热施主概念，主要来自那种元素
新施主，热施主的形成温度，热处理的退 火温度 必须消除热施主的原因 为何退火选取硅片而不是硅棒 倒角磨片热处理中，应力的形成与消除 氧沉积的利用
硅片生产培训教材(完整版)
培训目的：1、确定硅片生产过程整个目标；2、为工艺过程确定一典型流程；3、描述每个工艺步骤的目的；4、在硅片生产过程中，硅片性能的三个主要关系的确定。
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。
硅片的清洗与制绒讲义课件
硅片清洗与制绒的工艺流程
3. 漂洗
用去离子水漂洗硅片。
4. 干燥
同样使用氮气或热空气进行干燥。
硅片清洗与制绒的应用领域
光伏产业
光伏电池需要高纯度的硅片，清洗和制绒是确保光伏电 池性能和效率的关键步骤。
半导体产业
在半导体制造过程中，硅片的清洗和制绒对确保器件性 能、提高成品率至关重要。
MEMS及纳米技术
2. 超声波清洗：利用超声波振动在清洗液中去除颗粒污染物。
硅片清洗与制绒的工艺流程
3. 漂洗
用去离子水彻底冲洗硅片表面以确保清洗液残留物最小化。
4. 干燥
使用氮气或热空气进行干燥，避免水渍和污染。
硅片清洗与制绒的工艺流程制来自流程： 1. 酸性腐蚀：在酸性溶液中腐蚀硅片表面，形成微观绒面结构。
2. 中和：去除表面的酸性残留。
晶体生长原理
利用特定晶体生长条件，在硅片表面生成一 层具有特定形貌和光学性质的微晶结构，从 而增加硅片表面的光吸收能力。
制绒工艺参数控制
01
02
03
腐蚀液种类与浓度
根据硅片的材质和清洗程 度选择合适的腐蚀液种类 和浓度，以保证制绒效果 和硅片的表面质量。
制绒温度与时间
控制制绒过程中的温度和 时间，确保制绒反应充分 进行，同时避免过度腐蚀 导致硅片表面损伤。
物理清洗
总结词：无损清洗
VS
• 详细描述：物理清洗方法利用机械 力、超声波、激光等物理手段去除 硅片表面的污渍，避免使用化学试 剂，对硅片表面无损伤。这种方法 特别适用于对表面质量要求较高的 场合。
物理清洗
总结词：环保安全
• 详细描述：物理清洗过程不产生化学废 液和废气，对环境友好。同时，由于不 使用化学试剂，操作过程相对安全，对 操作人员健康无害。
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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。
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。
为何是对硅片，而不对硅锭，进行热处理？ 1) 大块单晶不容易均匀受热，加热后易发生 崩裂，（热膨胀系数各向异性的），而硅片 尺寸小，散热快，不易于崩裂。 2) 对硅片热处理，可以消除倒角和磨片过程 中形成的应力。
加工效果的评估
损伤层：大幅减薄，大约还有20～30μm 粗糙度：大幅减小，大约还有10～20μm 应力：内部已经消除 电阻率温度稳定性：较好—消除了热施主 杂质污染：存在不可避免的金属等污染， 一般在浅表层。
待进一步加工： 损伤层，粗糙度， 洁净 抛光 清洗
下一章的工艺
硅片的表面抛光——进一步提高硅片表面 的平整度。
第四章 硅片表面的抛光技术
主要内容：
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。
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。
研磨片：一定厚度的薄片，是一种体材料， 只关注某些体的特征参数，如厚度、翘曲 度，和表面的参数，如崩边。 抛光片：有光滑表面的硅片，主要关注加 工的硅表面的特征参数。
1. 抛光片的特性参数
1）硅片的理想状态 2）硅片表面的平整度 3）硅片表面的缺陷
1）硅片理想状态
硅片的理想状态： a: 硅片上、下表面之间，对应的测量点的垂 直距离完全一致，且任意表面均与理想平面 相平行。 b: 硅片表面晶格完整，所有非饱和的悬挂键 位于表面的二维平面内。 c: 无杂质污染，无各种晶体缺陷。 理想平面：指几何学上的理想的、完美的平 整平面。
2 翘曲度：
x1 x2 d 2 2
双向翘曲
x1 x2
基准面
x3 x4
翘曲度：x1 x2 源自3 x4 2 23）硅抛光片的表面缺陷
缺陷的种类： a: 和研磨片类似的缺陷：崩边、缺口、裂 纹等 b: 特有的表面缺陷：划痕、凹坑、波纹、 沾污、色斑、橘皮、雾、氧化层错、涡旋、 电阻率条纹等
俯视
斜视 悬挂键
平视
Si
若干原子层平面
（理想平面）
3 2.5 2 1.5 1 6 0.5 4 0 -0.5 -1 -4 6 4 2 0 -2 -6 -4 -6 -2 0 2
2） 硅抛光片表面的平整度
定义：标志表面的平整性，指硅片表面与 理想基准平面的最大偏离。 描述平整度的两个参数： a: 总指示读数(TIR)：硅片抛光表面最高点 和最低点之差，即峰谷差值，只为正值。 b: 焦平面偏差(FPD)：表面最高点和最低点 二者中，偏离基准平面的最大值，可以是 正或负值。
TIR和FPD的示意图
上抛光面 最凸点
FPD值 如-8um 基准面 最凹点
TIR值， 如12um
抛光片的其它参数
抛光片的其它参数：厚度、总厚度变化、 弯曲度、翘曲度等 硅片厚度：硅片中心点位置的厚度。 总厚度变化TTV：最大与最小厚度的差值 TTV=Tmax-Tmin
弯曲度和翘曲度
酸腐蚀的机理
硅的酸性腐蚀减薄机理：
硅被HNO3氧化，反应为： 3Si 4HNO3 3SiO 2 2H2 O 4NO 用HF去除SiO2层，反应为：
总反应为：
SiO 2 6HF H 2 [SiF6 ] 2H2 O
3Si 4HNO3 18HF 3H2 [SiF6 ] 8H2 O 4NO
2. 抛光前的化学减薄
1）化学减薄的作用。 2）化学减薄的方法。 3）化学减薄的工艺流程。
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。