半导体晶圆生产工艺流程介绍.pdf

•从大的方面来讲，晶圆生产包括晶棒制造和晶片制造两大步骤，它又可细分为以下几道

主要⼯序（其中晶棒制造只包括下面的第⼀道⼯序，其余的全部属晶片制造，所以有时

又统称它们为晶柱切片后处理⼯序）：

晶棒成⻓--晶棒裁切与检测--外径研磨--切片--圆边--表层研磨--

蚀刻--去疵--抛光----检验--包装

1晶棒成⻓⼯序：它⼜可细分为：

1）融化（MeltDown）

将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内，加热到其1420°C以上，使其完全融

化。

2）颈部成⻓（NeckGrowth）

待硅融浆的温度稳定，将〈1.0.0〉方向的晶种慢慢其中，接着将晶种慢

慢往上提升，使其直径缩⼩到⼀定尺⼨（⼀般约6mm左右），维持此直径并拉⻓100-

200mm，以消除晶种内的晶粒排列取向差异。

3）晶冠成⻓（CrownGrowth）

颈部成⻓完成后，慢慢降低提升速度和温度，使颈部直径逐渐加大到所需尺⼨（如

5、6、8、12吋等）。

4）晶体成⻓（BodyGrowth）

不断调整提升速度和融炼温度，维持固定的晶棒直径，只到晶棒⻓度达到预定值。

5）尾部成⻓（TailGrowth）

当晶棒⻓度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度，使晶棒直径逐渐变

⼩，以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生，最终使晶棒与液面完全分离。到此即

得到⼀根完整的晶棒。

2晶棒裁切与检测（CuttingInspection）

将⻓成的晶棒去掉直径偏⼩的头、尾部分，并对尺⼨进⾏检测，以决定下步加⼯的

⼯艺参数。

3外径研磨（SurfaceGrindingShaping）

由于在晶棒成⻓过程中，其外径尺⼨和圆度均有⼀定偏差，其外园柱面也不

平，所以必须对外径进⾏修整、研磨，使其尺⼨、形状误差均⼩于允许偏差。

4切片（WireSawSlicing）

由于硅的硬度非常大，所以在本⼯序里，采用环状、其内径边缘镶嵌有钻石颗粒的

薄片锯片将晶棒切割成⼀片片薄片。

5圆边（EdgeProfiling）

由于刚切下来的晶片外边缘很锋利，硅单晶又是脆性材料，为避免边角崩裂影响晶

片强度、破坏晶片表面光洁和对后⼯序带来污染颗粒，必须用的电脑控制设备自动

修整晶片边缘形状和外径尺⼨。

•6研磨（Lapping）

研磨的目的在于去掉切割时在晶片表面产生的锯痕和破损，使晶片表面达到所要求

的光洁度。

7蚀刻（Etching）

以化学蚀刻的方法，去掉经上几道⼯序加⼯后在晶片表面因加⼯应力⽽产生的⼀层

损伤层。

8去疵（Gettering）

用喷砂法将晶片上的瑕疵与感到下半层，以利于后序加⼯。

9抛光（Polishing）

对晶片的边缘和表面进⾏抛光处理，⼀来进⼀步去掉附着在晶片上的微粒，⼆来获

得极佳的表面平整度，以利于后面所要讲到的晶圆处理⼯序加⼯。

10（Cleaning）

将加⼯完成的晶片进⾏最后的彻底、⻛⼲。

11检验（Inspection）

进⾏最终全面的检验以保证产品最终达到规定的尺⼨、形状、表面光洁度、平整度

等技术指标。

12包装（Packing）

将成品用柔性材料，分隔、包裹、装箱，准备发往以下的制造⻋间或出⼚发往

订货客户。