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会计学切片过程的评估后续工艺第三章硅片的倒角、研磨和热处理工艺介绍1.倒角倒角有参考面的倒角倒角粗糙度的控制两种典型的倒角倒角的主要参数θ=11°倒角的流程影响倒角的因素倒角的故障解决中心定位问题2.硅片的研磨1)硅片研磨2)研磨基本知识(1)研磨中的机理: a.挤压切削过程。磨粒在一定压力下,对加工表面进行挤压、切削。 b.化学反应。有些磨料可以先把工件表面氧化,再把氧化层进行磨削。这样可以减慢切削速度,提高最终加工精度。 c.塑性变形。获得非晶的塑性层,最终去除。(2)研磨浆主要包括: a.磨料:粒度小,则磨削的表面粗糙度小,加工精度高.但是加工速度慢。粒度大,则加工速度快,但是加工粗糙度大。 基于效率和精度要求:先用粗磨料加工,再用细磨料加工。 磨片中,磨粒通常采用金刚砂,即SiC颗粒。不同大小磨粒的磨削比较b.磨削液的作用: 冷却作用:把切割区的热量带走。 排渣作用:将研磨屑和破碎的磨粒冲走。 润滑作用:减小磨粒和表面的机械摩擦。 防锈作用:磨粒除了磨削工件,对金属底盘也进行切削,要防止金属底盘生锈。 磨片中,磨削液通常采用水。c.助磨剂等 助磨剂:加速材料磨削速度,并保证平整度,保证磨粒悬浮性,通常一些氧化剂。 助磨原理:助磨剂和工件表层反应(挤压造成部分原子混合,如O),形成较疏松的表面氧化层,容易去除。3)磨片中的技术参数a.硅片厚度和总厚度变化TTVb.表层剪除的厚度c.表面缺陷4)高质量磨片的技术条件5)研磨机的结构硅片研磨机的组成研磨机磨盘行星齿轮片其他形状的齿轮片研磨液系统控制系统6)磨片的工艺过程(1)厚度分选:将多线切割以后,厚度一致的硅片选出来,进行同盘研磨,提高研磨以后硅片之间厚度的一致性。精确到微米。 (2)配置研磨浆:磨料+水+助磨剂+金属洗涤剂 磨料:金刚砂,即SiC颗粒 助磨剂:弱碱性,提高研磨的速率。 典型配比: SiC:水:助磨剂=(10±1):(20±1):(4±0.2)研磨浆=SiC:水:助磨剂 各组分的作用: 水:润滑,冷却,冲刷碎屑 SiC:研磨 助磨剂: 表面活性剂(防止硅粉、SiC颗粒团聚), 弱碱性物质,和Si表面发生反应。 助磨剂简介:研磨过程中,小尺寸的研磨颗粒带有电荷,随着颗粒不断减小,自身重力也减小,一方面易于悬浮,另一方面,当大量硅粉存在时,也易于发生团聚,而影响研磨效果。 加入的助磨剂常常是表面活性剂,其分子具有双亲基团,即亲水和亲颗粒的两端,这样助磨剂分子可以分布在研磨颗粒周围,再外层是水,这样可以防止颗粒团聚。(3)修磨盘:保证磨盘的标准平整度。 磨盘不平整原因:研磨浆的研磨作用、金属部件之间的磨削。 修磨盘方法:采用研磨液将表面磨削掉一层。 (4)参数设置:研磨压力、转速、目标厚度等 厚度的实时监控:晶体振荡器。 (5)研磨:自动进行。 (6)冲洗送交。7)影响研磨的因素(1)影响研磨速率的因素a研磨液的浓度浓度%先增加的原因:磨粒浓度较低时,互相接触概率很小,随着浓度增加,所有磨粒单位时间研磨的总面积增加。 研磨速率饱和的原因:单位时间研磨的面积达到稳定(和转速等因素有关)。 随后减小的原因:浓度太大,磨粒之间接触挤压的概率增大。因此会增加各种界面缺陷和磨粒团聚的产生,并降低有效研磨速率。b硅片承受的压强压强与研磨速率关系磨片过程中压强的控制c.磨盘的转速d磨盘、载体外形对磨片的影响磨盘的外形修盘方法:用标准平面磨盘,接触待修理的磨盘,二者界面之间喷洒硅片的研磨液,加较大压力,并反向高速旋转,进行游离式磨削,重新打磨出规则平面。 盘槽的维持:经过一次修盘,盘面被打磨下一层,盘槽会变浅,因此当盘槽磨平时,要重新开槽。2)载体外形对研磨的影响7)磨片过程中的表面缺陷3硅片的热处理1)硅片的热处理的意义2)硅片热处理的过程器材处理热处理工艺过程准备工作:检查核实硅片,开启室内排风和冷却水,调节保护气体流量,炉温升高到650℃待用。 装片:带上手套,将硅片放入石英舟。 入炉:将石英舟放在路口,用石英棒将其沿石英管推进,并到恒温区。 恒温:温度设置在650℃±20℃,恒温处理30~40min,避免形成过多新施主。 出炉:用石英棒将石英舟拉至炉口,并取出。/3)直拉法硅中的氧氧原子掺杂与Si导电性的关系半导体中氧杂质的行为氧原子的施主效应施主效应的介绍施主的微观解释(1)O原子的两种施主效应热施主机理2.新施主:数百个O原子聚集形成的硅氧集团,产生的一种施主效应。形成于500℃~800℃。 形成条件: 温度高,一般大于650℃形成明显。 O浓度较大,>5*1017/cm3。 热施主和新施主的特点两种施主效应的处理方法(2)硅片中的氧沉积氧沉淀的特点与利用O形式本章内容磨片过程中形成的表面缺陷有哪些(53/77)。 简述硅片进行热处理的过程和作用。 何种硅片需要热