集成电路晶圆测试基础VIP免费

引言引言集成电路按生产过程分类可归纳为前道测集成电路按生产过程分类可归纳为前道测试和后到测试；集成电路测试技术员必须试和后到测试；集成电路测试技术员必须了解并熟悉测试对象—硅晶圆。了解并熟悉测试对象—硅晶圆。测试技术员应该了解硅片的几何尺寸形状、测试技术员应该了解硅片的几何尺寸形状、加工工艺流程、主要质量指标和基本检测加工工艺流程、主要质量指标和基本检测方法；方法；硅片的制备与检测硅片的制备与检测硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的硅是一种比较活泼的非金属元素，是晶体材料的重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要重要组成部分，处于新材料发展的前沿。其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸供热等。由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，在地壳中含量达多优势，在地壳中含量达27%27%的硅元素，为单晶的硅元素，为单晶硅的生产提供了取之不尽的源泉。硅的生产提供了取之不尽的源泉。非晶硅是一种直接能带半导体，也就是没有和周非晶硅是一种直接能带半导体，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，因而非晶硅可以做得很薄，还就可以产生电流，因而非晶硅可以做得很薄，还有制作成本低的优点．有制作成本低的优点．2.1.12.1.1硅片制备与检测硅片制备与检测1.1.几何尺寸形状几何尺寸形状•硅片的几何形状为圆形薄片，圆硅片边缘有定硅片的几何形状为圆形薄片，圆硅片边缘有定位边（或称“参考面”），短的次定位边（次位边（或称“参考面”），短的次定位边（次参考面）。参考面）。2.1.12.1.1硅片制备与检测硅片制备与检测•通常，硅片的边缘会有倒角，不同直径的硅片通常，硅片的边缘会有倒角，不同直径的硅片有不同宽度的倒角。硅片很硬脆，在晶圆制造有不同宽度的倒角。硅片很硬脆，在晶圆制造过程中，硅片边缘易破裂，会造成应力，产生过程中，硅片边缘易破裂，会造成应力，产生碎屑，所以硅片必须倒角。碎屑，所以硅片必须倒角。2.1.12.1.1硅片制备与检测硅片制备与检测2.2.加工工艺流程加工工艺流程•硅片制备的加工工艺流程为：首先，把硅单晶棒进行硅片制备的加工工艺流程为：首先，把硅单晶棒进行整形处理，要去除两端；滚圆研磨到标准直径；定位整形处理，要去除两端；滚圆研磨到标准直径；定位面研磨；去除单晶表面损伤层。其次，以定位面为基面研磨；去除单晶表面损伤层。其次，以定位面为基准面进行切片，并做倒角、磨片。准面进行切片，并做倒角、磨片。•然后对硅片腐蚀，以去除硅片表面损伤层，确保硅片然后对硅片腐蚀，以去除硅片表面损伤层，确保硅片具有高平整度和平行度的光滑表面，再对硅片抛光。具有高平整度和平行度的光滑表面，再对硅片抛光。•最后，把放有合格硅片的片架放入冲氮的密封传送盒最后，把放有合格硅片的片架放入冲氮的密封传送盒之前，需对硅片进行超净态的清洗和质量校验。之前，需对硅片进行超净态的清洗和质量校验。2.1.12.1.1硅片制备与检测硅片制备与检测3.3.基本检测项目基本检测项目•硅片的主要质量要求如表硅片的主要质量要求如表2.1.12.1.1硅片制备与检测硅片制备与检测4.4.基本检测方法基本检测方法•通常，检测硅片缺陷的方法是先对硅片进行选通常，检测硅片缺陷的方法是先对硅片进行选择性的化学择性的化学//电化学腐蚀，再利用光学显微镜电化学腐蚀，再利用光学显微镜观察其表面微结构和缺陷，做缺陷性质判断和观察其表面微结构和缺陷，做缺陷性质判断和计数评估，这是一种常用的快速、低成本检测计数评估，这是一种常用的快速、低成本检测单晶硅片缺陷的方法。单晶硅片缺陷的方法。根据物体导电能力(电阻率)的不同，划分为导体、绝缘体和半导体。半导体的电阻率为10-3～109cm。典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓GaAs等。半导体的特点：1）导电能力不同于导体、绝缘体；2）受外界光和热刺激时电导率发生很大变化——光敏元件、热敏元件；3）掺进微量杂质，导...