半导体行业之晶体生长和硅片准备（五）

生长缺陷

在晶体生长的过程中，由于某些条件的引入将会导致结构缺陷的生成。一个缺陷被人们称之为滑倒，这种缺陷具体指代的是晶体沿着晶面的滑移(如下图所示可以看到)。另一个问题是双胞胎晶体。这是在晶体一分为二生长的过程中，同一界面的晶体向不同方向发展的现象。这两种缺陷产生的原因都是晶体之间的排斥现象。

杂质

除了在材料和处理过程中产生的不需要的杂质，CZ过程本身也会添加两种晶体杂质。一种是二氧化硅坩埚中的氧气。另一个是来自加热区而来的石墨。氧在合成的晶圆片和电路中具有电活性。碳可以促进氧的沉淀。

结束打磨

从晶体取出种植机后，晶体要经过一系列步骤才可以最终产生成为成品晶圆。首先是晶体以用锯子切割的方式加以裁剪在可以看到。

直径磨削

在晶体生长过程中，晶体的长度的变化直径也会随之而产生一定的变化(如下图所示)。晶圆加工过程，配有各种晶圆支架和自动设备，这些都要求对晶圆的直径严格控制，以尽量减少翘曲和搬运工具造成晶圆破碎。

直径磨削是在无心磨床上进行的一种机械操作。这台机器不需要磨砂机就能把晶体磨成正确的直径，通过夹紧到一个固定中心点的车床式磨床上即可。

晶体取向，电导率和电阻率检查

在将晶体提交到晶圆制备步骤之前，有必要确定其是否符合我们设计所需要的取向和电阻率规范。

晶体取向(如下图所示)由x射线衍射或准直光折射可以探测出来。在这两种方法中，晶体的一端被蚀刻或抛光以去除锯伤。接下来，晶体被安装在折射装置上，仪器和x射线或准直光从晶体表面反射到照相底片(x射线)或屏幕上(准直光)。图案形成在板或屏上，这样就可以显示生长晶体的晶体平面(方向)。下图所示的模式代表了一个方向。

大多数晶体都生长在离主晶状体几度的地方。这种方向的偏离在晶圆制造中提供了几个好处，特别是离子注入过程中更加常用。其原因将在之后的部分中说明。晶体被放置在一个切片块上，以确保晶圆将被切割为正确的方向。

因为每个晶体都是掺杂的，一个重要的电学检查是电导率类型(N或P)，以确保使用正确的掺杂剂类型。热点探针连接到一个极性计上，它是用来产生空穴或电子的(取决于晶体中的类型）。电导率类型可以被显示在仪表上。

注入晶体的掺杂量由电阻率决定，并且可以使用四点探头进行测量。见后面章节对此的详细描述。后续我们将展示n型和p型硅的电阻率与掺杂浓度的关系。由于掺杂剂的变化，在生长过程中，电阻率将沿着晶体的轴线进行检查。这种变化导致晶圆片分为几个电阻率规格范围。在稍后的过程中，晶圆可以按不同的电阻率范围来满足客户不同规格的要求。

审核编辑：刘清