截断
晶体从单晶炉里出来以后,到最终的晶圆会经历一系列的步骤。第一部是用锯子截掉头尾。
直径滚磨
在晶体生长过程中,整个晶体长度中直径有偏差(图3.14)。晶圆制造过程有各种各样的晶圆固定器和自动设备,需要严格的直径控制以减少晶圆翘曲和破碎。
直径滚磨是在一个无中心的滚磨机上进行的机械操作。机器滚磨晶体到合适的直径,无需用一个固定的中心点夹持晶体在车床型的滚磨机上。
晶体定向,电导率和电阻率检查
在晶体提交到下一步晶体准备前,必须要确定晶体是否达到定向和电阻率的规格要求。
晶体定向(图3.15)是由X射线衍射或平行光衍射来确定的。在两种方法中,晶体的一端都要被腐蚀或抛光以去除损伤层。下一步晶体被安放在衍射仪上,X射线或平行光反射晶体表面到成像板(X射线)或成像屏(平行光)。在成像板或成像屏上的图案显示晶体的晶面(晶向)。在图3.15显示的图案代表<100>晶向。
许多晶体生长时有意偏离重要的<100>和<100>晶面一点角度。这些偏晶向在晶圆制造过程中会带来很多好处,特别是在离子注入工艺中,原因会在工艺应用章中涉及到。
晶棒粘放在一个切割块上来保证晶圆从晶体正确的晶向切割。
由于晶体是经过掺杂的,一个重要的电学性能检查是导电类型(N或P)来保证使用了正确的掺杂物。热点探测仪连接到极性仪用来在晶体中产生空穴或电子(和类型相关),在极性仪上显示导电类型。
进入晶体的掺杂物的数量由电阻率测量来确定,使用四探针仪。见13章此测量技术的描述。在第2章(图2.7)讲到的曲线表示了电阻率和N型P型硅掺杂含量的关系。
由于在晶体生长工艺中掺杂量的变异,电阻率要延着晶体的轴向测量。这种变异导致晶圆进入几个电阻率规格范围。在后面的工序,晶圆将根据电阻率范围分组来达到客户的规格要求。