硅衬底平坦度在半导体制程中产生的缺陷研究

摘要

近二十年来，随着半导体技术的不断发展、不断提高，集成电路制造已经成为中国的第一大电子信息产业。最近几年随着国家的大力支持，半导体技术制造业在中国已经形成了稳定的阶段，晶圆尺寸由6英寸发展到8英寸直到现在的12英寸。由于衬底的不断加大，在一些集成电路制造的高温工艺(诸如氧化、扩散等)中，硅片的弯曲现象会比较严重，翘曲度（也称平坦度）较差，导致在进行光刻等工艺步骤时很难对准，在生产实验中极容易产生失焦缺陷，从而造成硅片的电性参数以及器件的成品率和性能受到很大的影响。在硅衬底生产时避免不了微量的形变弯曲，这些形变弯曲会在进行高温热处理或者对其进行升、降温处理以及其他机械应力等后续的集成电路加工过程中更加严重，可能会加剧形变弯曲程度。
　　本文对硅衬底的翘曲度缺陷在集成电路制造中的影响进行了研究，给出了翘曲度异常的描述，阐述了硅片形变弯曲是如何形成的，进行了相关试验并对试验结果进行了分析。从硅衬底线切割的过程控制入手，分析了如何避免翘曲度的异常，总结了硅衬底翘曲度的形成和改善的方法，提出了改善晶圆平坦度异常的工艺优化措施。针对研究成果做深入的讨论，并提出有待于进一步研究的方向。这对于提高硅衬底的质量，降低集成电路生产实践的缺陷发生率，乃至提高封装后器件的性能和可靠性都是至关重要的。

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第一章 绪论

1.1集成电路的技术发展与展望

1.2研究目的与研究意义

1.3论文的主要工作

1.4论文的组织结构

第二章 晶圆和半导体制造介绍

2.1晶圆的制造过程

2.2半导体的制造过程介绍

第三章 晶圆翘曲度异常对半导体制造的影响

3.1半导体制造公司生产线的翘曲度异常描述

3.2半导体制造公司生产线的翘曲度异常相关试验

3.3实验的相关分析结果

第四章 改善晶圆平坦度异常的工艺优化

4.1硅衬底翘曲度的过程控制改善

4.2硅衬底翘曲度的出货检验改善

4.3硅衬底翘曲度改善后效果评估

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2 研究不足与展望

参考文献

致谢