定义：
Notch（缺口）是位于晶圆边缘的一个小“V”形或弧形缺口。它是晶圆上最直观的物理定向标识。

作用与功能：

1. 机械定位（主功能）：

• 在制造设备（如光刻机、离子注入机、薄膜沉积设备）的装载端口，机械手臂或卡盘通过识别Notch的位置，将晶圆快速、准确地摆放到预设的旋转角度（角度归零）。

• 确保晶圆在每次工艺步骤中都以相同的方向进入，这对于需要对准的工艺至关重要。

2. 晶向指示：

• 对于（100）晶向的硅片（最常用），Notch的位置通常指向<110>方向。

• 对于早期的（111）晶向硅片或某些化合物半导体晶圆，可能会使用Flat（平边） 来代替Notch。主平边通常指示晶向和导电类型。

3. 批次与类型识别：

• Notch的形状和位置有时也用于快速区分晶圆的类型、批次或供应商。

现代应用：
随着晶圆直径增大（如300mm/12英寸），为了最大化利用边缘区域，Notch的尺寸变得非常小。在更先进的工厂，光学对准系统（通过基准点）已成为绝对主导，但Notch仍作为可靠的机械备份和快速粗定位手段。

定义：
基准点，又称对准标记（Alignment Mark），是预先通过光刻和刻蚀工艺在晶圆表面（通常在划片槽内或芯片角落）制作的特定几何图形（如十字线、同心方框、L形等）。

作用与功能：

1. 光刻对准的核心（主功能）：

• 这是基准点最核心的用途。在光刻过程中，每一层的光刻掩模版（Reticle）都必须与晶圆上已有的前层图形精确对准。

• 光刻机的光学系统会扫描这些基准点，计算出当前晶圆的位置、旋转和形变误差，然后调整晶圆台和掩模版的位置，实现纳米级的套刻精度。没有基准点，多层电路将无法对齐，芯片会失效

2. 过程监控：

• 基准点的形状和尺寸也可以用于测量工艺过程对图形的影响，例如，测量刻蚀速率或薄膜厚度。

3. 不同层级的标记：

• 全局对准标记（Global Alignment Mark）： 位于晶圆边缘或特定划片槽，用于对整个晶圆进行初步的整体定位。

• 场对准标记（Field/Shot Alignment Mark）： 位于每个曝光场内部，用于对该局部区域进行更精细的修正，以应对晶圆局部形变。

• 套刻精度测量标记（Overlay Mark）： 专门设计用于高精度测量前后两层图形偏移量的特殊标记。

  
  

与Notch的关系：
Notch负责将晶圆粗定位到大致正确的方向（角度精度可能在1度内），而基准点系统负责实现纳米级的精确对准。可以比喻为：Notch是地图上的“北”箭头，而基准点是GPS定位的精确坐标点。

定义：
晶向是指单晶硅原子排列的晶体学方向，由密勒指数表示，如（100）、（110）、（111）。它描述了晶体结构的对称轴方向。

为什么至关重要？
硅的许多物理、化学和电学性质是各向异性的，即沿着不同晶向表现不同。

详细解释与影响：

1. 如何产生：

• 在拉制单晶硅棒（柴可拉斯基法）时，会使用一颗具有特定晶向的籽晶。熔融的硅原子会按照籽晶的晶体结构“复制”生长，从而决定了整个硅棒的晶向。之后切割出的晶圆表面法线方向就是该晶向。

2. 主要晶向及其应用：

   1，（110）晶向：

   
   

• 特殊应用： 空穴迁移率在（110）晶面特定方向上最高，因此有时用于需要高性能PMOS器件的特殊电路。

2，（111）晶向：

• 历史应用： 早期双极型晶体管时代更常用，因为该晶面生长速率快，某些电学特性适合。

3，（100）晶向：

• 现状： 现在主要用于某些特殊器件或作为绝缘体上硅（SOI） 的基层。

• 这是目前半导体工业的绝对主流（超过90%）。

• 原因： 在该晶面上生长的栅氧化层质量最好，界面态密度最低，这对MOSFET晶体管的性能和可靠性至关重要。

• MOSFET沟道迁移率： 电子迁移率较高。