孙希凯

天津中环领先材料技术有限公司

切割单晶及多晶硅片表面层损伤研究

孙希凯

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硅半导体器件、特别是大规模集成电路的可靠性，在很大程度上取决于硅片表面的加工质量。为了获得表面加工质量较好的硅片，除了改善加工方法外，还必须建立起一种较为灵敏的检测手段，才能比较真实地反映硅片表面的加工状态。基于此，本文将着重分析探讨切割单晶及多晶硅片表面层损伤，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

单晶硅片；多晶硅片；切割；表面层损伤

1、切割单晶及多晶硅片表面层损伤检测

1.1 角度抛光法

角度抛光法是广泛用于检测晶体材料加工表面层损伤深度的一种方法，它将亚表面损伤信息用一个斜面表现出来。其试验步骤为：1)从硅片上按相关解理方向切下一个合适大小的样品；2)切一个相同大小的抛光片，将抛光片的抛光面与被测样品的检测面用M-bond610液态胶粘结；3)将粘好的样品固定在专用夹具上，然后在精密研磨抛光机上进行研磨、抛光，得到一个已知角度的斜面；4)用“杨氏”溶液进行腐蚀，采用金相显微镜测量蚀坑的数量、分布，并测量斜面上的损伤深度L，再由下式计算损伤深度Hd：

Hd=L×sinφ

角度抛光法的优点是样本制备相对简单，容易实现，缺点是只能对特定区域进行检测，且损伤深度很小时不宜采用。因此，该方法不适用于精加工硅片表面层损伤深度的检测。

1.2 截面显微观测法