单晶硅棒生产工艺流程
单晶多晶硅片生产工艺流程详解

在【技术应用】单晶、多晶硅片生产工艺流程详解(上)中,笔者介绍了单晶和多晶硅片工艺流程的前半部分,概述了一些工艺流程和概念,以及术语的相关知识。
而本文则是从切片工艺开始了解,到磨片和吸杂,看硅片如何蜕变。
切片切片综述当单晶硅棒送至硅片生产区域时,晶棒已经过了头尾切除、滚磨、参考面磨制的过程,直接粘上碳板,再与切块粘接就能进行切片加工了。
为了能切割下单个的硅片,晶棒必须以某种方式进行切割。
切片过程有一些要求:能按晶体的一特定的方向进行切割;切割面尽可能平整;引入硅片的损伤尽可能的少;材料的损失尽量少。
碳板当硅片从晶棒上切割下来时,需要有某样东西能防止硅片松散地掉落下来。
有代表性的是用碳板与晶棒通过环氧粘合在一起从而使硅片从晶棒上切割下来后,仍粘在碳板上。
碳板不是粘接板的唯一选择,任何种类的粘接板和环氧结合剂都必须有以下几个特性:能支持硅片,防止其在切片过程中掉落并能容易地从粘板和环氧上剥离;还能保护硅片不受污染。
其它粘板材料还有陶瓷和环氧。
石墨是一种用来支撑硅片的坚硬材料,它被做成与晶棒粘接部位一致的形状。
大多数情况下,碳板应严格地沿着晶棒的参考面粘接,这样碳板就能加工成矩形长条。
当然,碳板也可以和晶棒的其它部位粘接,但同样应与该部位形状一致。
碳板的形状很重要,因为它要求能在碳板和晶棒间使用尽可能少的环氧和尽量短的距离。
这个距离要求尽量短,因为环氧是一种相当软的材料而碳板和晶棒是很硬的材料。
当刀片从硬的材料切到软的材料再到硬的材料,可能会引起硅片碎裂。
这里有一些选择环氧类型参考:强度、移动性和污染程度。
粘接碳板与晶棒的环氧应有足够强的粘度,才能支持硅片直到整根晶棒切割完成,因此,它必须能很容易地从硅片上移走,只有最小量的污染。
刀片当从晶棒上切割下硅片时,期望切面平整、损伤小、沿特定方向切割并且损失的材料尽量小。
有一个速度快、安全可靠、经济的切割方法是很值得的。
在半导体企业,两种通常被应用的方法是环型切割和线切割。
单晶硅片制作流程

单晶硅片制作流程生产工艺流程具体介绍如下:固定:将单晶硅棒固定在加工台上。
切片:将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄硅片。
此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
退火:双工位热氧化炉经氮气吹扫后,用红外加热至300~500℃,硅片表面和氧气发生反应,使硅片表面形成二氧化硅保护层。
倒角:将退火的硅片进行修整成圆弧形,防止硅片边缘破裂及晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。
此过程中产生的硅粉采用水淋,产生废水和硅渣。
分档检测:为保证硅片的规格和质量,对其进行检测。
此处会产生废品。
研磨:用磨片剂除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效改善单晶硅片的曲度、平坦度与平行度,达到一个抛光过程可以处理的规格。
此过程产生废磨片剂。
清洗:通过有机溶剂的溶解作用,结合超声波清洗技术去除硅片表面的有机杂质。
此工序产生有机废气和废有机溶剂。
RCA清洗:通过多道清洗去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
SPM清洗:用H2SO4溶液和H2O2溶液按比例配成SPM溶液,SPM 溶液具有很强的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液,并将有机污染物氧化成CO2和H2O。
用SPM清洗硅片可去除硅片表面的有机污物和部分金属。
此工序会产生硫酸雾和废硫酸。
DHF清洗:用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜,而附着在自然氧化膜上的金属也被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。
此过程产生氟化氢和废氢氟酸。
APM清洗: APM溶液由一定比例的NH4OH溶液、H2O2溶液组成,硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6nm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀,腐蚀后立即又发生氧化,氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒和金属也随腐蚀层而落入清洗液内。
此处产生氨气和废氨水。
HPM清洗:由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM,用于去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。
此工序产生氯化氢和废盐酸。
DHF清洗:去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。
光伏产业工艺流程

光伏产业工艺流程光伏产业是指利用太阳能将光能转化为电能的产业。
光伏产业工艺流程是指光伏产品从原材料到最终成品的生产过程。
本文将详细介绍光伏产业的工艺流程。
一、硅片生产工艺流程硅片是光伏产业的核心材料,是太阳能电池的主要组成部分。
硅片生产工艺流程主要包括:单晶硅生产、多晶硅生产和硅片加工。
1. 单晶硅生产:单晶硅是通过将高纯度的硅溶液注入到单晶硅炉中,通过控制温度和时间来使硅溶液结晶成为单晶硅棒。
然后将单晶硅棒切割成硅片。
2. 多晶硅生产:多晶硅是通过将高纯度的硅溶液倒入多晶硅炉中,通过控制温度和时间来使硅溶液结晶成为多晶硅块。
然后将多晶硅块切割成硅片。
3. 硅片加工:将单晶硅或多晶硅块切割成薄片,然后进行表面抛光、清洗和去除杂质等处理,最后得到光滑、干净的硅片。
二、太阳能电池生产工艺流程太阳能电池是光伏产业的核心产品,是将光能转化为电能的关键组件。
太阳能电池生产工艺流程主要包括:硅片清洗、扩散和光刻、金属化和封装等步骤。
1. 硅片清洗:将硅片放入清洗槽中,经过酸碱洗涤、超声波清洗等步骤,去除表面的污垢和杂质,确保硅片的纯净度。
2. 扩散和光刻:将清洗后的硅片放入扩散炉中,通过高温和掺杂气体使硅片形成PN结。
然后使用光刻机将PN结上覆盖一层光刻胶,并通过曝光和显影等步骤形成电极图案。
3. 金属化:在光刻胶图案上电镀金属层,形成电极。
通常使用铝或银作为电极材料。
4. 封装:将电极覆盖上一层透明的封装材料,通常使用玻璃或聚合物。
然后将电池片与电池片连接,并进行密封,形成太阳能电池组件。
三、光伏组件生产工艺流程光伏组件是将多个太阳能电池组合在一起的产品,是光伏产业的最终成品。
光伏组件生产工艺流程主要包括:电池片切割、电池片排列和封装等步骤。
1. 电池片切割:将太阳能电池切割成合适的尺寸,通常使用钻孔或激光切割。
2. 电池片排列:将切割好的电池片按照一定的排列方式排列在基板上,并使用导线将它们连接起来,形成电池组。
(完整word版)单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺

单晶硅生产工艺及单晶硅片生产工艺单晶硅原子以三维空间模式周期形成的长程有序的晶体。
多晶硅是很多具有不同晶向的小单晶体单独形成的,不能用来做半导体电路。
多晶硅必须融化成单晶体,才能加工成半导体应用中使用的晶圆片。
加工工艺:加料—→熔化—→缩颈生长—→放肩生长—→等径生长—→尾部生长(1)加料:将多晶硅原料及杂质放入石英坩埚内,杂质的种类依电阻的N或P型而定。
杂质种类有硼,磷,锑,砷。
(2)熔化:加完多晶硅原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶硅原料熔化。
(3)缩颈生长:当硅熔体的温度稳定之后,将籽晶慢慢浸入硅熔体中。
由于籽晶与硅熔体场接触时的热应力,会使籽晶产生位错,这些位错必须利用缩颈生长使之消失掉。
缩颈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,位错便能长出晶体表面,产生零位错的晶体。
(4)放肩生长:长完细颈之后,须降低温度与拉速,使得晶体的直径渐渐增大到所需的大小。
(5)等径生长:长完细颈和肩部之后,借着拉速与温度的不断调整,可使晶棒直径维持在正负2mm之间,这段直径固定的部分即称为等径部分。
单晶硅片取自于等径部分。
(6)尾部生长:在长完等径部分之后,如果立刻将晶棒与液面分开,那么热应力将使得晶棒出现位错与滑移线。
于是为了避免此问题的发生,必须将晶棒的直径慢慢缩小,直到成一尖点而与液面分开。
这一过程称之为尾部生长。
长完的晶棒被升至上炉室冷却一段时间后取出,即完成一次生长周期。
单晶硅棒加工成单晶硅抛光硅片加工流程:单晶生长—→切断—→外径滚磨—→平边或V型槽处理—→切片倒角—→研磨腐蚀—→抛光—→清洗—→包装切断:目的是切除单晶硅棒的头部、尾部及超出客户规格的部分,将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度,切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量。
单晶硅设备工艺流程

目录
1.硅料的提炼 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升 埚升介绍 10.加热部分
目录
1.硅料的提炼 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升 埚升介绍 10.加热部分
目录
1.Si的介绍 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升 埚升介绍 10.加热部分
目录
1.Si的介绍 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升 埚升介绍 10.加热部分
单晶炉种类:
单晶炉目前可以分为:小松炉;642炉;70炉;莱宝炉;80炉;85炉;90炉;95炉;97炉 目前现在国内普遍使用的单晶炉型号为80炉;85炉;90炉 各个单晶炉的工作原理相同都是根据4的速度进行晶体直径控制及可控硅整流提供50V直流电源进行加热 小松炉;642炉;70炉电气控制部分为按钮式;莱宝炉产生后以后的单晶炉都采用触摸屏式
副室作用:拉晶过程中已拉出的单晶棒存放的位置 主室作用:容纳加热器石英坩埚导流罩等用于硅料 融化的容器
炉盖:
CCD测径仪
观察窗
水路接头
整体锻造超低碳不锈钢法兰
主室内部:
籽晶夹
籽晶
石英坩埚
加热器
单晶棒
石棉碳粘
三瓣埚
目录:
1.硅料的提炼 2.单晶硅片生产流程 3. 单晶炉展示 4. 产品展示 5. 单晶炉种类 6. 单晶炉结构 7. 各个部件的作用 8. 单晶工艺流程 9. 晶升 埚升介绍 10.加热部分
最全半导体IC制造流程

最全半导体IC制造流程半导体是一种特殊的材料,可在一定条件下具有导电和绝缘特性。
半导体集成电路(IC)是在半导体材料上制造出的微小电子元件,可用于存储、处理和传输信息。
下面是半导体IC制造流程的详细步骤:1.单晶硅生长:首先,通过熔融法或气相沉积法将高纯度硅材料制备成硅单晶棒。
该单晶棒将充当晶圆的基材。
2.制备晶圆:将硅单晶棒锯成薄片,厚度通常为0.7毫米。
然后,使用化学机械抛光(CMP)将晶圆研磨成平坦表面。
3.清洗晶圆:使用一系列化学溶液和超纯水清洗晶圆表面,去除上一步骤中可能残留的污染物。
4.晶圆预处理:晶圆暴露在气氛中,以形成二氧化硅(SiO2)的保护层。
5.光刻:将光刻胶涂覆在晶圆上,然后使用光刻机按照特定的设计图案照射。
通过光刻胶的化学反应,将图案转移到晶圆表面。
6.电子束蒸发:使用电子束蒸发仪将金属材料蒸发到晶圆表面,形成导电线路,如金属电极。
7.离子注入:使用离子注入机将特定的离子注入晶圆表面,以改变导电性能。
此过程用于制造PN结,形成晶体管等。
8.化学腐蚀与刻蚀:使用刻蚀液和化学腐蚀液去除不需要的材料,只保留目标器件。
对于多层结构,需要多次重复该过程。
9.化学气相沉积(CVD):在需要的区域上沉积薄膜材料。
CVD是一种通过化学反应在晶圆表面上沉积原子或分子的方法。
10.金属蒸发:使用电子束蒸发仪将金属材料蒸发到需要的区域。
11.腐蚀与刻蚀:再次使用腐蚀液和刻蚀液去除不需要的材料,以形成更加精细的器件结构。
12.清洗晶圆:使用超纯水和化学溶液清洗晶圆,去除可能残留的污染物。
13.封装和测试:将制造好的芯片封装在外壳中,以保护芯片并提供外部电路连接。
封装后,进行电性能测试和功能测试,确保芯片的质量和可用性。
14.品质控制:在整个制造过程中,需要严格控制生产参数和工艺流程,以保证成品的质量和稳定性。
此外,需要对每一批次的芯片进行品质检验,确保符合相关标准和规范。
半导体IC制造是一项复杂且精密的过程,涉及多个步骤和精准的设备。
简述cz法提拉单晶的工艺流程

简述cz法提拉单晶的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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光伏单晶硅片生产工艺流程

光伏单晶硅片生产工艺流程引言光伏单晶硅片是太阳能光伏电池的核心元件之一,其生产工艺流程对于太阳能电池的质量和性能具有重要影响。
本文将介绍光伏单晶硅片的生产工艺流程。
1. 原料准备光伏单晶硅片生产的原料主要包括高纯度硅块和硅液。
1.1 高纯度硅块高纯度硅块是光伏单晶硅片的主要原料。
其制备过程主要包括: - 载流气体制备:通过加热气氛中的氯化硅和氢气反应,生成三氯化硅和氯化氢。
- 氯化硅还原法:将原料加入炉中,通过高温还原反应,得到高纯度硅块。
1.2 硅液硅液是光伏单晶硅片的制备过程中所需的溶液。
其制备过程主要包括: - 载流气体制备:通过加热气氛中的三氯化硅和氢气反应,生成三氯硅烷和氯化氢。
- 氢氯硅烷法:将原料加入反应室中,通过高温下控制反应,得到硅液。
2. 单晶硅片生长光伏单晶硅片的生长过程采用CZ法(Czochralski法)。
2.1 CZ法原理CZ法是通过在液态硅中降温结晶的方法来制备单晶硅片的,其主要原理包括:- 在高温状态下,将母铸硅块放入熔融硅中。
- 通过控制温度梯度和降温速度,使得硅溶液中的杂质和晶粒逐渐排除,生成单晶硅材料。
2.2 生长过程光伏单晶硅片的生长过程一般包括以下几个步骤: - 液态硅混合:将预先制备好的硅液加入硅炉中,并加热至足够高的温度,使硅液处于液态状态。
- 衬底准备:将衬底(一般为硅棒)浸入尖端,使硅液附着于衬底上。
- 结晶生长:通过降温控制硅棒浸入硅液,使得硅溶液逐渐凝固并形成单晶硅片。
在该过程中,通过控制温度和降温速度,可以控制单晶硅片的晶格结构和杂质浓度。
- 退火处理:对生长好的单晶硅片进行高温退火处理,以消除杂质和晶格缺陷。
3. 单晶硅片制备完成单晶硅片的生长后,需要对其进行制备和加工,以实现其最终的性能和用途。
3.1 切割将生长好的单晶硅片切割成所需尺寸和形状的小片,以便后续的加工和制备。
3.2 晶格处理对切割好的单晶硅片进行表面处理,以去除表面缺陷和污染物。
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单晶硅棒生产工艺流程
单晶硅棒生产工艺流程是指将高纯度的硅原料通过一系列的步骤制备成单晶硅棒的工艺过程。
以下是一个典型的单晶硅棒生产工艺流程:
1. 原料准备:选择高纯度的硅石作为原料,并进行破碎、筛分、洗涤等处理,以去除杂质。
2. 炉体制备:准备用于炼制硅棒的炉体。
通常采用电弧炉或电感炉,其内壁涂有耐高温材料,以保证炉体的耐火性能。
3. 炉内加热:将经过原料准备的硅石放入炉体中,通过电流或电磁感应等方式将炉体内的硅石进行加热熔融。
4. 拉出单晶硅棒:在炉内溶融的硅经过加热后,使用拉出机械将硅石慢慢拉出,拉出的硅石在炉体内形成直径较小、长度较长的单晶硅棒。
5. 棒体修整:拉出的单晶硅棒通常具有较大的直径和不规则的形状,需要进行修整。
修整过程中,通常采用机械切割或化学腐蚀等方法,使硅棒的直径和形状得到控制。
6. 清洗处理:经过修整后的硅棒可能仍然含有一些杂质,需要进行清洗处理。
这一步骤主要包括浸泡、超声波清洗等方法,以去除残留的杂质。
7. 光洁处理:为了提高硅棒的表面质量,经过清洗的硅棒需要
进行光洁处理。
通常采用化学机械抛光(CMP)等方法,使硅棒表面光洁度达到要求。
8. 切割分装:将修整和光洁处理后的硅棒进行切割,并进行长度和直径的检测。
接着,将切割后的单晶硅棒进行分装,以便后续使用。
9. 检测质量:对分装好的单晶硅棒进行质量检测,主要包括直径、长度、表面质量、杂质含量等指标的检测。
10. 包装储存:最后,对通过质量检测的单晶硅棒进行包装,并进行储存。
包装通常采用防尘袋或密封罐等方式,以保证其质量和保存期限。
单晶硅棒生产工艺流程涉及多个步骤,需要高精度的控制和大量的处理。
通过以上的生产工艺流程,可以制备出高质量的单晶硅棒,用于半导体材料、太阳能电池等领域的应用。