工艺-硅片制造54页PPT
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《硅片加工技术》课件
制和优化。
技术发展的未来展望
新材料的应用
绿色制造的推广
随着新材料技术的发展，未来硅片加 工将更多地应用新材料，以提高硅片 的性能和加工效率。
未来硅片加工将更加注重绿色制造， 通过环保技术的推广和应用，降低生 产过程中的环境污染，实现可持续发 展。
智能化技术的应用
智能化技术将在硅片加工中发挥越来 越重要的作用，如人工智能、大数据 和云计算等，以提高加工过程的自动 化和智能化水平。
05
硅片加工技术的发展趋势 与挑战
技术发展趋势
03
高效化
自动化
精细化
随着对硅片加工效率要求的提高，高效化 的加工技术成为发展趋势。例如，采用更 先进的切割设备和工艺，提高切割速度和 硅片质量。
自动化技术广泛应用于硅片加工过程，包 括自动上下料、自动检测和自动控制等， 以提高生产效率和加工精度。
随着集成电路的发展，硅片加工的精细化 程度不断提高，需要更精确的加工设备和 工艺。
《硅片加工技术》ppt课件
目录
• 硅片加工技术概述 • 硅片加工技术原理 • 硅片加工设备与工具 • 硅片加工技术的应用 • 硅片加工技术的发展趋势与挑战 • 硅片加工技术案例分析
01
硅片加工技术概述
硅片加工的定义与重要性
01
硅片加工的定义
02
硅片加工的重要性
硅片加工是指将硅材料通过一系列的物理和化学处理，加工成具有特 定形状和规格的硅片的过程。
以提高硅片的加工效率，降低生产成本。
案例二：硅片研磨与抛光技术的优化
总结词
硅片研磨与抛光技术的优化是提高硅片表面 质量和光学性能的关键。
详细描述
通过对硅片研磨与抛光技术的优化，可以有 效地降低硅片表面的粗糙度，提高硅片的光 学性能。这种技术可以应用于太阳能电池、 集成电路和微电子器件等领域。通过采用先 进的研磨和抛光设备，选用合适的磨料和抛 光液，优化工艺参数等方式，可以实现硅片 表面的超光滑加工。
技术发展的未来展望
新材料的应用
绿色制造的推广
随着新材料技术的发展，未来硅片加 工将更多地应用新材料，以提高硅片 的性能和加工效率。
未来硅片加工将更加注重绿色制造， 通过环保技术的推广和应用，降低生 产过程中的环境污染，实现可持续发 展。
智能化技术的应用
智能化技术将在硅片加工中发挥越来 越重要的作用，如人工智能、大数据 和云计算等，以提高加工过程的自动 化和智能化水平。
05
硅片加工技术的发展趋势 与挑战
技术发展趋势
03
高效化
自动化
精细化
随着对硅片加工效率要求的提高，高效化 的加工技术成为发展趋势。例如，采用更 先进的切割设备和工艺，提高切割速度和 硅片质量。
自动化技术广泛应用于硅片加工过程，包 括自动上下料、自动检测和自动控制等， 以提高生产效率和加工精度。
随着集成电路的发展，硅片加工的精细化 程度不断提高，需要更精确的加工设备和 工艺。
《硅片加工技术》ppt课件
目录
• 硅片加工技术概述 • 硅片加工技术原理 • 硅片加工设备与工具 • 硅片加工技术的应用 • 硅片加工技术的发展趋势与挑战 • 硅片加工技术案例分析
01
硅片加工技术概述
硅片加工的定义与重要性
01
硅片加工的定义
02
硅片加工的重要性
硅片加工是指将硅材料通过一系列的物理和化学处理，加工成具有特 定形状和规格的硅片的过程。
以提高硅片的加工效率，降低生产成本。
案例二：硅片研磨与抛光技术的优化
总结词
硅片研磨与抛光技术的优化是提高硅片表面 质量和光学性能的关键。
详细描述
通过对硅片研磨与抛光技术的优化，可以有 效地降低硅片表面的粗糙度，提高硅片的光 学性能。这种技术可以应用于太阳能电池、 集成电路和微电子器件等领域。通过采用先 进的研磨和抛光设备，选用合适的磨料和抛 光液，优化工艺参数等方式，可以实现硅片 表面的超光滑加工。
第2章硅和硅片制备.ppt.Convertor
第2章硅和硅片制备.ppt.Convertor第二章硅和硅片制备图2.1 化学元素周期表根据流经材料电流的不同可分为三类材料: 导体；绝缘体；半导体。
半导体材料具有较小的禁带宽度,其值介于绝缘体和导体之间。
这个禁带宽度允许电子在获得能量时从价带跃迁到导带。
这种行为在半导体被加热时发生,因而其导电性随温度增加而提高(对导体而言则正相反)。
硅是用来制造芯片的主要半导体材料，也是半导体产业中最重要的材料。
锗是第一个用做半导体的材料，它很快被硅取代了，这主要有四个原因：1）硅的丰裕度2）更高的熔化温度允许更宽的工艺容限3）更宽的工作温度范围4）氧化硅的自然生成硅是地球上含量第二丰富的元素，其含量仅次于氧。
然而，自然界中几乎不存在单质的硅，绝大部分的硅是以化合物的形式存在，如各种硅酸盐和二氧化硅等。
要获得高纯度的硅，就必须将这些化合物中的硅还原出来。
图2.2 地壳元素含量分布2.1 半导体级硅用来做芯片的高纯硅被称为半导体级硅（semiconductor-grade silicon）, 或者SGS，有时也被称做电子级硅。
现介绍一种得到SGS的主要方法：第一步，在还原气体环境中，通过加热含碳的硅石（SiO2），一种纯沙，来生产冶金级硅。
SiC（固体）+SiO2（固体）→Si（液体）+SiO（气体）+CO（气体）第二步，将冶金级硅压碎并通过化学反应生成含硅的三氯硅烷气体。
Si（固体）+3HCl（气体）→SiHCl3（气体）+H2（气体）+加热第三步，含硅的三氯硅烷气体经过再一次化学过程并用氢气还原制备出纯度为99.9999999%的半导体级硅。
2SiHCl3（气体）+2H2（气体）→2Si（固体）+6HCl（气体）这种生产纯SGS的工艺称为西门子工艺。
半导体级硅具有半导体制造要求的超高纯度，它包含少于百万分之（ppm）二的碳元素和少于十亿分之（ppb）一的Ⅲ、Ⅴ族元素（主要的掺杂元素）。
半导体级硅的西门子反应器提纯的SGS多晶2.2 晶体结构不仅半导体级硅的超高纯度对制造半导体器件非常关键，而且它也要有近乎完美的晶体结构。
单晶硅的制备PPT课件
第13页/共54页
单晶工艺流程简介
（３）引晶生长：当硅 熔体的温度稳定之后， 将籽晶慢慢浸入硅熔体 中引晶生长是将籽晶快 速向上提升，使长出的 籽晶的直径缩小到一定 大小（４－６ｍｍ）由 于位错线与生长轴成一 个交角，只要缩颈够长 ，位错便能排出晶体表 面，产生低位错的晶体 。
第14页/共54页
单晶工艺流程简介
第26页/共54页
熔体中的对流
相互相反旋转的晶体（顺时针）和坩埚所产生的强制对 流是由离心力和向心力、最终由熔体表面张力梯度所驱动的。 所生长的晶体的直径越大（坩锅越大），对流就越强烈，会 造成熔体中温度波动和晶体局部回熔，从而导致晶体中的杂 质分布不均匀等。
实际生产中，晶体的转动速度一般比坩锅快1-3倍，晶体 和坩锅彼此的相互反向运动导致熔体中心区与外围区发生相 对运动，有利于在固液界面下方形成一个相对稳定的区域， 有利于晶体稳定生长。
冶金级硅（反应后蒸馏纯 化三氯硅烷） Si + 3Hcl → SiHcl3 +H2 ↑
MGS 98℅
三氯硅烷还原成硅 2SiHcl3 +2H2 →2 Si + 6Hcl
第6页/共54页
直拉法（cz法）制备单晶硅
直拉法即切克劳斯基 法（Czochralski简称 Cz法)
它是通过电阻加热， 将装在石英坩埚中的多 晶硅熔化，并保持略高 于硅熔点的温度，将籽 晶浸入熔体，然后以一 定速度向上提拉籽晶并 同时旋转引出晶体。
用太 空 中 单 晶 硅 的 应
单 晶 硅 太 阳 能 电 池 板
第2页/共54页
AMD 处 理 器
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。 由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能 利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展， 成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
单晶工艺流程简介
（３）引晶生长：当硅 熔体的温度稳定之后， 将籽晶慢慢浸入硅熔体 中引晶生长是将籽晶快 速向上提升，使长出的 籽晶的直径缩小到一定 大小（４－６ｍｍ）由 于位错线与生长轴成一 个交角，只要缩颈够长 ，位错便能排出晶体表 面，产生低位错的晶体 。
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单晶工艺流程简介
第26页/共54页
熔体中的对流
相互相反旋转的晶体（顺时针）和坩埚所产生的强制对 流是由离心力和向心力、最终由熔体表面张力梯度所驱动的。 所生长的晶体的直径越大（坩锅越大），对流就越强烈，会 造成熔体中温度波动和晶体局部回熔，从而导致晶体中的杂 质分布不均匀等。
实际生产中，晶体的转动速度一般比坩锅快1-3倍，晶体 和坩锅彼此的相互反向运动导致熔体中心区与外围区发生相 对运动，有利于在固液界面下方形成一个相对稳定的区域， 有利于晶体稳定生长。
冶金级硅（反应后蒸馏纯 化三氯硅烷） Si + 3Hcl → SiHcl3 +H2 ↑
MGS 98℅
三氯硅烷还原成硅 2SiHcl3 +2H2 →2 Si + 6Hcl
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直拉法（cz法）制备单晶硅
直拉法即切克劳斯基 法（Czochralski简称 Cz法)
它是通过电阻加热， 将装在石英坩埚中的多 晶硅熔化，并保持略高 于硅熔点的温度，将籽 晶浸入熔体，然后以一 定速度向上提拉籽晶并 同时旋转引出晶体。
用太 空 中 单 晶 硅 的 应
单 晶 硅 太 阳 能 电 池 板
第2页/共54页
AMD 处 理 器
其主要用途是用作半导体材料和利用太阳能光伏发电、供热等。 由于太阳能具有清洁、环保、方便等诸多优势，近三十年来，太阳能 利用技术在研究开发、商业化生产、市场开拓方面都获得了长足发展， 成为世界快速、稳定发展的新兴产业之一。
《硅片加工技术》课件
抛光材料
使用抛光布、抛光液和磨 料等材料，根据抛光阶段 进行选择和更换。
抛光工艺
控制抛光压力、转速和抛 光时间等工艺参数，确保 抛光效果和硅片质量。
硅片清洗
清洗目的
去除硅片表面的污垢、杂 质和残留物，确保硅片的 清洁度和质量。
清洗方法
采用超声波清洗、化学浸 泡和喷淋等方式进行清洗 。
清洗流程
包括预清洗、主清洗和后 清洗等步骤，确保硅片表 面的彻底清洁。
硅片研磨
研磨目的
去除硅片表面的切割痕迹和损伤 层，提高硅片的平整度和光泽度
。
研磨材料
选用不同粒度的研磨石和研磨液， 根据研磨阶段进行选择和更换。
研磨工艺
控制研磨压力、转速和研磨时间等 工艺参数，确保研磨效果和硅片质 量。
硅片抛光
01
02
03
抛光目的
进一步平滑硅片表面，减 小表面粗糙度，提高光学 性能。
硅片加工是指将硅材料通过一系 列的物理和化学处理，加工成具 有特定形状和规格的硅片的过程 。
硅片加工的重要性
硅片作为光伏、半导体等高科技 产业的基础材料，其加工技术的 不断发展和进步对于推动相关产 业的发展和进步具有重要意义。
硅片加工技术的发展历程
硅片加工技术的起源
20世纪中叶，随着晶体管的发明和集成电路的兴起，硅片加工技术开始起步。
绿色环保与可持续发展
随着环保意识的提高，硅片加工技术将更加注重绿色环保 和可持续发展，减少对环境的负面影响，实现可持续发展 。
2023-2026
END
THANKS
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
。
尺寸测量
使用测量工具对硅片的 尺寸进行精确测量，确
硅片制备PPT课件
多晶硅
单晶硅
晶体生长：把多晶块转变成一个大单 晶，并给予正确的晶向和适量的N型或
P型掺杂。
.
25
单晶硅生长方法
目前主要有两种不同的生长方法：
直拉法（CZ法） 区熔法
.
26
直拉法（CZ法）
85%的单晶都 是通过直拉法 生长的。
旋转卡盘
籽晶
生长晶体
射频加热线圈
熔融 硅
.
27
直拉单晶炉
.
28
直拉单晶炉
磨片----是一个传统的磨料研磨工艺， 对硅片进行双面机械磨片以去除切片时 留下的损伤，以达到硅片两面高度的平 行及平坦。
用垫片和带有磨料的浆料利用旋转的压 力来完成----机械作用。
.
63
倒角
----边缘抛光休整，使硅片边缘获得光滑 的半径周线。为解决硅片边缘碎裂所引 起的表面质量下降，以及光刻涂胶和外 延的边缘凸起等问题的边缘弧形工艺。
高
.
39
§4.4 硅中的晶体缺陷和杂质
本节目的：讨论晶体中的各种缺陷和杂 质，以及它们在晶体中扮演的角色。
.
40
缺陷分类：
点缺陷 线缺陷——位错 面缺陷——层错 体缺陷
.
41
一、点缺陷
自间隙原子、空位、替位杂质、间隙杂质 弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷 本征缺陷，非本征缺陷
.
42
点缺陷在晶体中扮演的角色
.
29
熔融物质再结晶必备的条件：
降温 结晶中心
--籽晶: 单晶硅，无位错，晶向正，电阻率
高，表面没有任何损伤和杂质沾 污……
.
30
单晶拉制过程
1.清洁处理----炉膛、多晶硅、籽晶、掺杂剂、 坩埚等等
硅片的制造工艺.. 共54页
AOpdtivcaalnNcaveigdatiWon iDrievilseiosns Semiconductor Division
硅片的制造工艺
杨晓玲
2019年12月26日
Advance Wireless Semiconductor Division
直拉法与区熔法的区别
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
CZ各生产环节
单晶基本作业流程
冷却
拆炉、清扫
安装热场
装料
化料
收尾
等径
转肩
放肩
引晶
稳定
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
Advance Wireless Semiconductor Division
拆炉
目的 1. 取出晶体 2. 清除炉腔内的挥发物 3. 清除电极及加热器 4. 保温罩等石墨件上的杂物
Floating Zone Method
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
Advance Wireless Semiconductor Division
区熔法的特点
1
区熔法不使用坩 埚，污染少，经区熔 提纯后生长的硅单晶 纯度较高，含氧量和 含碳量低。高阻硅单 晶一般用此法生长。
Advance Wireless Semiconductor Division
FZ(区熔)法生长单晶
区熔法生长单晶硅锭是把 掺杂好的多晶硅棒铸在一个模 型里。一个籽晶固定到一端然 后放进生长炉中。用射频线圈 加热籽晶与硅棒的接触区域。 加热多晶硅棒是区熔法最主要 的部分，因为在熔融晶棒的单 晶界面再次凝固之前只有30分 钟的时间。晶体生长中的加热 过程沿着晶棒的轴向移动。
硅片的制造工艺
杨晓玲
2019年12月26日
Advance Wireless Semiconductor Division
直拉法与区熔法的区别
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
CZ各生产环节
单晶基本作业流程
冷却
拆炉、清扫
安装热场
装料
化料
收尾
等径
转肩
放肩
引晶
稳定
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
Advance Wireless Semiconductor Division
拆炉
目的 1. 取出晶体 2. 清除炉腔内的挥发物 3. 清除电极及加热器 4. 保温罩等石墨件上的杂物
Floating Zone Method
HunterSun Electronics Co., Ltd. Confidential and Proprietary
Advance Wireless Semiconductor Division
区熔法的特点
1
区熔法不使用坩 埚，污染少，经区熔 提纯后生长的硅单晶 纯度较高，含氧量和 含碳量低。高阻硅单 晶一般用此法生长。
Advance Wireless Semiconductor Division
FZ(区熔)法生长单晶
区熔法生长单晶硅锭是把 掺杂好的多晶硅棒铸在一个模 型里。一个籽晶固定到一端然 后放进生长炉中。用射频线圈 加热籽晶与硅棒的接触区域。 加热多晶硅棒是区熔法最主要 的部分，因为在熔融晶棒的单 晶界面再次凝固之前只有30分 钟的时间。晶体生长中的加热 过程沿着晶棒的轴向移动。
半导体中的材料硅片制作流程概述(共 56张PPT)
⑥掺杂
B1：直接掺杂
在晶体生长时，将一定量的杂质原子加入熔融液中，以获得所需的掺杂浓度
B2：母合金掺杂 将杂质元素先制成硅的合金（如硅锑合金，硅硼合金）， 再按所需的计量掺入合金。
这种方法适于制备一般浓度的掺杂。
46
晶圆制备（2）晶体生长
⑥掺杂 B2：中子辐照（NTD）掺杂 硅有三种同位素：28Si 92.2% , 29Si 4.7% ,30Si 3.0%， 其中30Si有中子嬗变现象： 30Si 31Si+α 31Si 31P+β 31P是稳定的施主杂质，对单晶棒进行中子辐照，就能获得均 匀的n型硅。
28
SiHCl3 ↑ + H2 ↑
SiCl4 ↑
晶圆制备（1）获取多晶
④还原 多用H2来还原SiHCl3或SiCl4得到半导体纯度的多晶硅： SiCl4 + 2H2 SiHCl3 + H2 原因： 氢气易于净化，且在Si中溶解度极低
29
→ →
Si + 4HCl Si + 3HCl
晶圆制备（ 2 ）单晶 生长
39
晶圆制备（2）晶体生长
③区熔法
40
晶圆制备（2）晶体生长
④直拉法和区熔法的比较
41
晶圆制备（2）晶体生长
⑤硅棒举例（北京有色金属总院） 12 英 寸 ， 等 径 长 400mm ， 晶体重81Kg。
42
晶圆制备（2）晶体生长
⑥掺杂 直拉法掺杂是直接在坩埚内加入含杂质元素的物质。
圆片制造中最重要的半导体材料是硅。
9
周期表中半导体相关元素
周期 2 3 Ⅱ Ⅲ 硼B 铝Al Ⅳ 碳C 硅Si Ⅴ 氮N 磷P 硫S Ⅵ
B1：直接掺杂
在晶体生长时，将一定量的杂质原子加入熔融液中，以获得所需的掺杂浓度
B2：母合金掺杂 将杂质元素先制成硅的合金（如硅锑合金，硅硼合金）， 再按所需的计量掺入合金。
这种方法适于制备一般浓度的掺杂。
46
晶圆制备（2）晶体生长
⑥掺杂 B2：中子辐照（NTD）掺杂 硅有三种同位素：28Si 92.2% , 29Si 4.7% ,30Si 3.0%， 其中30Si有中子嬗变现象： 30Si 31Si+α 31Si 31P+β 31P是稳定的施主杂质，对单晶棒进行中子辐照，就能获得均 匀的n型硅。
28
SiHCl3 ↑ + H2 ↑
SiCl4 ↑
晶圆制备（1）获取多晶
④还原 多用H2来还原SiHCl3或SiCl4得到半导体纯度的多晶硅： SiCl4 + 2H2 SiHCl3 + H2 原因： 氢气易于净化，且在Si中溶解度极低
29
→ →
Si + 4HCl Si + 3HCl
晶圆制备（ 2 ）单晶 生长
39
晶圆制备（2）晶体生长
③区熔法
40
晶圆制备（2）晶体生长
④直拉法和区熔法的比较
41
晶圆制备（2）晶体生长
⑤硅棒举例（北京有色金属总院） 12 英 寸 ， 等 径 长 400mm ， 晶体重81Kg。
42
晶圆制备（2）晶体生长
⑥掺杂 直拉法掺杂是直接在坩埚内加入含杂质元素的物质。
圆片制造中最重要的半导体材料是硅。
9
周期表中半导体相关元素
周期 2 3 Ⅱ Ⅲ 硼B 铝Al Ⅳ 碳C 硅Si Ⅴ 氮N 磷P 硫S Ⅵ
硅片制备与高温工艺课件PPT
Xianying Dai
30
2.2 单晶Si制备
直拉(CZ)法生长单晶
1） 拉晶仪
①炉子 石英坩埚：盛熔融硅液； 石墨基座：支撑石英坩埚；加热坩埚； 旋转装置：顺时针转； 加热装置：RF线圈；
Xianying Dai
31
2.2 单晶Si制备
直拉(CZ)法生长Si单晶
1）拉晶仪
②拉晶装置
籽晶夹持器：夹持籽晶（单晶）；
• 熔融EGS和拉单晶硅锭
旋转提拉装置：逆时针；
单晶生长：直拉法、区熔法
在集成电路制造中，单晶Si和多晶Si分别 ➢ 硅与O2直接反应可得；
立式炉管使用最广泛，因为其占地面积小、污染控制好、维护量小；
有什么用途？ 熔点 Melting point
Pre-oxidation Wafer Clean Inorganic Removal 氧化：杂质堆积和耗尽效应
98
99 100 101 102
•
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No
Xianying Dai
3
周期表中用作半导体的元素
Ⅱ族 Ⅲ族 Ⅳ族 Ⅴ族 Ⅵ族
第2周期
BCN
第3周期
Al Si P S
第4周期 Zn Ga Ge As Se
第5周期 Cd In Sn Sb Te
2.1 单晶硅晶体结构
Xianying Dai
7
硅的重要性
2.1 单晶Si简介
储量丰富，便宜；（27.6％） SiO2性质很稳定、良好介质，易于热氧化生长； 较大的禁带宽度（1.12eV），较宽工作温度范围；
Xianying Dai
8
硅的基本参数
硅片制造生产流程ppt
4、滚圆
12
硅片性质、生产流程及其工艺
4、滚圆
将切方好的晶棒装夹到外圆磨床上，开始对晶棒外圆进行滚磨。 加工标准: 圆径 150± 0.2mm 同心度 ≤ 0.5mm 表面无明显锯痕：深度<0.5mm
加工好的晶棒送至待检区，由品管部 门对晶棒尺寸等参数进行检验
检验合格的晶棒送入存储区，等待下 一工序领用。 下一工序：切片粘棒
待喷洗干净后， 放入80度热水浸 泡硅棒粘胶部分， 等待胶水软化。
待胶软化后， 将硅片取出， 放入盛有清水 的盒子中，进 行插片
17
硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
上图为全自动清洗机
18
硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
将去胶后的硅片 放入片盒中，准 备清洗。
左图为片盒
将片盒放入盛有 清水的盒子，准 备清洗
右图为可以测量厚度和TTV 的花岗石测量仪器。 上图为刻度模板
用刻度模板的刻度目测缺角、梯形、外形 片是否存在检测标准内。
25
硅片性质、生产流程及其工艺
11、包装
品管再次对分选完的硅片进行抽检，合 格后分发合格证，转入下一工序——包 装
每100片硅片用两片泡沫垫包住，套进塑 料收缩袋中，进行封口
上图为正在封口的硅 片
此线锯满载切割 可以切割四根长 度为500mm的方 棒，出片率为57 片/公斤。
右下角图片为切 割过程示意图。 钢线以13m/s的 速度带着金刚砂 磨削形成切割。
16
硅片性质、生产流程及其工艺
7、切片去胶
将线锯切割完毕 卸下的晶棒送到 切片去胶室准备 去胶。
将晶棒翻转， 装在去胶工装 上，抬入去胶 槽，用水枪将 硅片外部和内 部的砂浆喷洗 干净。
12
硅片性质、生产流程及其工艺
4、滚圆
将切方好的晶棒装夹到外圆磨床上，开始对晶棒外圆进行滚磨。 加工标准: 圆径 150± 0.2mm 同心度 ≤ 0.5mm 表面无明显锯痕：深度<0.5mm
加工好的晶棒送至待检区，由品管部 门对晶棒尺寸等参数进行检验
检验合格的晶棒送入存储区，等待下 一工序领用。 下一工序：切片粘棒
待喷洗干净后， 放入80度热水浸 泡硅棒粘胶部分， 等待胶水软化。
待胶软化后， 将硅片取出， 放入盛有清水 的盒子中，进 行插片
17
硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
上图为全自动清洗机
18
硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
将去胶后的硅片 放入片盒中，准 备清洗。
左图为片盒
将片盒放入盛有 清水的盒子，准 备清洗
右图为可以测量厚度和TTV 的花岗石测量仪器。 上图为刻度模板
用刻度模板的刻度目测缺角、梯形、外形 片是否存在检测标准内。
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硅片性质、生产流程及其工艺
11、包装
品管再次对分选完的硅片进行抽检，合 格后分发合格证，转入下一工序——包 装
每100片硅片用两片泡沫垫包住，套进塑 料收缩袋中，进行封口
上图为正在封口的硅 片
此线锯满载切割 可以切割四根长 度为500mm的方 棒，出片率为57 片/公斤。
右下角图片为切 割过程示意图。 钢线以13m/s的 速度带着金刚砂 磨削形成切割。
16
硅片性质、生产流程及其工艺
7、切片去胶
将线锯切割完毕 卸下的晶棒送到 切片去胶室准备 去胶。
将晶棒翻转， 装在去胶工装 上，抬入去胶 槽，用水枪将 硅片外部和内 部的砂浆喷洗 干净。
硅和硅片制备ppt课件.ppt
Z
1
0
X1
Y
1
图 4.8 晶胞的坐标轴方向
用来描述硅晶体平面及其方向的参数称作密勒指数，其 中（）用来表示特殊的平面，而<>表示对应的方向。
Z
Z
Z
Y
Y
Y
X (100)
X
X
(110)
图 4.9 晶面的密勒指数
(111)
4.5 单晶硅的生长
• CZ (Czochralski)法 –CZ 直拉单晶炉 –掺杂 –杂质控制
图 4.6 面心立方金刚石结构
晶向 晶向非常重要， 因为它决定了在硅片中 晶体结构的物理排列是 怎样的。不同晶向的硅 片，其化学、电学和机 械性能是不一样的，而 且会影响工艺条件和最 终的器件性能。
为了描述晶向，我 们需要一个坐标系，如 图4.8所示。 对于单晶 结构，所有的晶胞就会 沿着这个坐标轴重复地 排列。
0.13
2.0 ( 3%)
23 1.5 500 0.075
1.4 ( 2%)
2004 (0.13 m)
300 0.08 26 x 36 0.1
22 1.5 100 0.055
1.0 ( 2%)
平整度
平整度是硅片最主要的参数之一，主要因为 抛光工艺对局部位置的平整度是非常敏感的，硅 片平整度是指在通过硅片的直线上的厚度变化。 它是通过硅片上的表面和一个规定参考面的距离 得到的。
为了在最后得到所需电阻率的晶体，掺杂材料 被加到拉单晶炉的熔体中，晶体生长中最常用的掺 杂杂质是生产p型硅的三价硼或者生产n型硅的五价 磷。硅中的掺杂浓度范围可以用字母和上标来表示 ，如下表所示。
杂质 五价 三价
材料类 型 n
p
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