硅片生产工艺

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硅片生产工艺

硅片的生产工艺可以分成两个阶段, 拉单晶硅棒和切片抛光

   多晶硅材(天然的)

拉单晶硅棒(CZ法) (译者注:直拉法(CZ)培育硅单晶)

在(CZ法)拉棒的过程中,天然多晶硅被放置在晶体拉制炉里面的石英坩埚里面,该石英坩埚被放置在石墨加热器环绕的石墨坩埚的.这些天然多晶硅在惰性气体或者真空里面被加热融化,然后用种子晶慢慢的拉出来.

单晶硅棒

一个完整的单晶硅棒长成之后就是这样的形状,一个直径D=200mm的单晶硅棒的重量在60到100公斤.

硅棒的外径滚磨
硅棒被切成一定的长度,同时外围被磨制成达到技术要求的外径. 一个方向标记或者一个奥痕添加在外围来表示晶体的生长方向. (译者注: 我见到的晶棒多数都是在顶端打个标记, 周围有四根棱线,晶向为100).


这就是一个磨制完成的硅棒,周围磨制的痕迹可以通过直径和左顶端(这个图显示硅棒上面有个凹槽)
  切片
硅棒放在石墨架上面,硅片一片一片用内园切割机旋转钻石刀片.线切割通常用于直径200mm或者以上硅棒的切片.
倒角
硅片的周围用钻石工具区磨制达到产品直径的要求,进一步磨制将切割成的晶片税利边修整成圆弧形。  
研磨
硅片放在一个两边都有纤维的旋转盒体里面,硅片两侧表面都进行磨制.

腐蚀(双面化学抛光)
硅片放在一个化学腐蚀的盒子里面旋转,用酸化的方式去除来自上一道工序的表面缺陷。  
热处理,去处不稳定因素
热处理在扩散炉中进行,使在拉棒过程中带来的氧得以扩散,从而达到想要得电阻率.

抛光(有一面为镜面抛光)
指单晶硅片表面需要改善微缺陷，从而获得高平坦度晶片的抛光。  
清洗
在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗，这里的清洗主要是抛光后的最终清洗。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源。

检验
包装
运输