【科普】硅晶棒如何生产?

作者:admin 发布日期: 2021-07-27 二维码分享

【科普】硅晶棒如何生产?


硅晶棒的生产一般主要包括几个工序:晶棒成长、晶棒裁切与检测、外径研磨。以下是一种生产方式所涉及到的工序细节:

一、晶棒成长工序

1)融化

将块状的高纯度复晶硅置于石英坩锅内,加热到其熔点1420°C以上,使其完全融化。

2)颈部成长

待硅融浆的温度稳定之后,将晶种慢慢插入其中,接着将晶种慢慢往上提升,使其直径缩小到一定尺寸,维持此直径并拉长100至200毫米,以消除晶种内的晶粒排列取向差异。

3)晶冠成长

颈部成长完成后,慢慢降低提升速度和温度,使颈部直径逐渐加大到所需尺寸(如5、6、8、12吋等)。

4)晶体成长

不断调整提升速度和融炼温度,维持固定的晶棒直径,只到晶棒长度达到预定值。

5)尾部成长

当晶棒长度达到预定值后再逐渐加快提升速度并提高融炼温度,使晶棒直径逐渐变小,以避免因热应力造成排差和滑移等现象产生,.终使晶棒与液面完全分离。到此即得到一根完整的晶棒。

二、晶棒裁切与检测

将长成的晶棒去掉直径偏小的头、尾部分,并对尺寸进行检测,以决定下步加工的工艺参数。

三、外径研磨

由于在晶棒成长过程中,其外径尺寸和圆度均有一定偏差,其外园柱面也凹凸不平,所以必须对外径进行修整、研磨,使其尺寸、形状误差均小于允许偏差。

硅晶棒的五种工艺详解

硅晶棒的切断,滚磨,腐蚀工艺介绍。

1、切断

切断的目的:沿着垂直于晶体生长的方向,切除硅棒的头(硅单晶的籽晶和放肩部分),尾部以及外形尺寸小于规格要求的无用部分,将硅晶棒切成数段,同时,对硅棒切取样片,检测其电阻率,氧碳含量,晶体缺陷等相关质量参数。

2、滚磨

无论是采用直拉法或是区熔法生长的硅单晶棒,一般是按<100 >或<111 >晶向生长的。通过滚磨加工,使其表面整形达到基本的直径和直径公差要求,并确定其定位面的位置及其基本尺寸。

3、腐蚀

为了去除磨削加工过程中的表面机械损伤和沾污,有利于后道工序的加工,就要对其表面进行化学腐蚀处理


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