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简述硅片的制备过程

简述硅片的制备过程

硅片是半导体材料中最常用的材料之一,被广泛应用于电子、光电、太阳能等领域。硅片的制备过程主要包括以下几个步骤:

1. 熔化硅:将高纯度硅石加热至高温,使其熔化成液态硅。

2. 晶体生长:将熔化的硅倒入生长炉中,通过引入掺杂剂和控制温度梯度等方式,在硅液中生长出硅晶体。晶体生长的方式有Czochralski法、区域熔法等,其中Czochralski法是最常用的。

3. 切割硅片:将生长好的硅晶体进行机械或化学切割,得到所需大小和厚度的硅片。

4. 退火:将硅片进行高温退火,消除内部应力和缺陷,提高硅片的电学性能。

5. 磨削和抛光:对硅片进行精密的磨削和抛光处理,使其表面光洁度和平坦度达到特定要求。

6. 清洗和包装:对硅片进行严格的清洗和包装,保证其表面不受污染和损伤,从而确保硅片的质量和稳定性。

硅片的制备过程需要高度的技术和设备支持,生产厂商需要严格控制每个环节的质量和工艺参数,以确保生产出高品质的硅片。

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硅片生产工艺流程及注意要点

硅片生产工艺流程及注意要点 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 2.激光标识 3.倒角 4.磨片 5.腐蚀 6.背损伤 7.边缘镜面抛光 8.预热清洗 9.抵抗稳定——退火 10.背封 11.粘片 12.抛光 13.检查前清洗 14.外观检查

15.金属清洗 16.擦片 17.激光检查 18.包装/货运 切片(class 500k) 硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的,因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深,从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后,即使硅片有遗漏,也能追溯到原来位置,而且如果趋向明了,那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面,尽管正面通常会被用到。

单晶硅片制作工艺流程

单晶硅电磁片生产工艺流程【1】 •1、硅片切割,材料准备: •工业制作硅电池所用的单晶硅材料,一般采用坩锅直拉法制的太阳级单晶硅棒, 原始的形状为圆柱形,然后切割成方形硅片(或多晶方形硅片),硅片的边长一般为10~15cm,厚度约200~350um,电阻率约1Ω.cm的p型(掺硼)。 •2、去除损伤层: •硅片在切割过程会产生大量的表面缺陷,这就会产生两个问题,首先表面的质量 较差,另外这些表面缺陷会在电池制造过程中导致碎片增多。因此要将切割损伤层去除,一般采用碱或酸腐蚀,腐蚀的厚度约10um。 • • 3、制绒: •制绒,就是把相对光滑的原材料硅片的表面通过酸或碱腐蚀,使其凸凹不平,变 得粗糙,形成漫反射,减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成无数的金字塔结构,碱液的温度约80度,浓度约1~2%,腐蚀时间约15分钟。对于多晶来说,一般采用酸法腐蚀。 • 4、扩散制结: •扩散的目的在于形成PN结。普遍采用磷做n型掺杂。由于固态扩散需要很高的 温度,因此在扩散前硅片表面的洁净非常重要,要求硅片在制绒后要进行清洗,即用酸来中和硅片表面的碱残留和金属杂质。 • 5、边缘刻蚀、清洗: •扩散过程中,在硅片的周边表面也形成了扩散层。周边扩散层使电池的上下电极 形成短路环,必须将它除去。周边上存在任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,以至成为废品。目前,工业化生产用等离子干法腐蚀,在辉光放电条件下通过氟和氧交替对硅作用,去除含有扩散层的周边。 扩散后清洗的目的是去除扩散过程中形成的磷硅玻璃。 • 6、沉积减反射层:

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。 磨片检测:检测经过研磨、RCA清洗后的硅片的质量,不符合要求的则从新进行研磨和RCA清洗。 腐蚀A/B:经切片及研磨等机械加工后,晶片表面受加工应力而形成的损伤层,通常采用化学腐蚀去除。腐蚀A是酸性腐蚀,用混酸溶液去除损伤层,产生氟化氢、NOX和废混酸;腐蚀B是碱性腐蚀,用氢氧化钠溶液去除损伤层,产生废碱液。本项目一部分硅片采用腐蚀A,一部分采用腐蚀B。 分档监测:对硅片进行损伤检测,存在损伤的硅片重新进行腐蚀。

光伏硅片生产流程

光伏硅片生产流程 光伏硅片是光伏发电的核心材料,制造光伏硅片需要经过多道工序,每一个步骤都关系到光伏硅片的品质和效率。下面我们就来看一 下光伏硅片的生产流程。 第一步:原材料准备 光伏硅片的主要材料是硅和半导体元素,生产过程需要用到压缩 空气、氢气、氨气、溶液等原材料和辅助材料。而半导体材料中最重 要的是硅原料,硅原料需要经过高温熔炼和精细的纯化处理才能用于 生产光伏硅片。 第二步:硅原料制备 在准备好原材料后,我们需要对硅原料进行熔炼、提纯等处理。 硅原料先通过熔炼炉进行熔炼,然后用气体加热将杂质及有害气体挥发,最终通过精密的分离和纯化技术使得硅材料达到高纯度的要求, 以便制造出高品质光伏硅片。 第三步:硅片切割 将制造好的硅材料通过加工和成型技术进行分割和切割,得到具 有特定厚度的硅片如垫片、单晶片等,以满足后续工序的需求。硅片 切割的精度和对材料的损伤程度对后续的光电转化效率都有直接影响。 第四步:硅片去除表面缺陷 硅片表面会有一些颗粒、缺陷、氧化物等,这些会直接影响光电 转化效率。因此,需要进行表面处理,通过研磨、蚀刻等工艺去除杂质、氧化物和减少表面缺陷,达到光伏硅片的质量标准。 第五步:硅片补充材料 在硅片表面形成p型或n型半导体材料薄膜,以便形成光电流。 主要用到的技术是物理气相沉积、化学气相沉积、液相扩散等。通过 这些技术,将半导体元素在硅原料表面上2019年 / 误版独立浏览器 隔离式仅特权访问,形成p-n结,使得光子能够被捕获并转换成电子。 第六步:阳极氧化处理

为了让光伏硅片稳定持久、良好互换,我们需要在硅片表面上加 上一层氧化层。这个过程我们叫做阳极氧化,主要利用的是电解沉积 和热处理两种技术,使硅片表面形成一层以防止氧化、耐腐蚀和抗紫 外线的氧化层。 第七步:检测和封装 检测和封装是最终品质保证的环节。对生产好的硅片进行抛光和 检测,检测出偏差后进行调整。然后将硅片进行包装,如切割、清洗、涂覆等,这些步骤可以增强硅片的稳定性、保证材料安全,以便于后 续使用。 以上便是光伏硅片生产的全部生产流程。每一个步骤都要精细、 精准、科学,产品质量得以保证。随着科技的不断发展,我们相信光 伏硅片的生产流程将更加完善,能够满足新能源的不断需求。

硅片制造工艺流程

硅片制造工艺流程 硅片制造工艺 简介 硅片制造工艺是指将硅材料加工成薄而平坦的硅片的过程。硅片 是电子工业中的重要材料,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。本文将详细介绍硅片制造的各个流程。 原料准备 1.选择高纯度硅石作为原料。 2.将硅石破碎成合适的颗粒大小。 3.对硅石进行化学处理,去除其中的杂质,提高硅的纯度。 单晶生长 1.将纯化后的硅原料加热至高温熔化状态。 2.在熔融硅中嵌入“种子晶体”。 3.控制温度和晶体生长速度,使熔融硅逐渐凝固,并沿着晶体生长 方向形成单晶硅。 晶圆切割 1.将长大的单晶硅坯料切割成薄片,即晶圆。

2.切割过程中要保证晶圆的平整度和尺寸精度。 清洗与抛光 1.对切割好的晶圆进行化学清洗,去除表面的污染物和残留物。 2.使用机械和化学方法对晶圆表面进行抛光,使其变得平整光滑。 氧化 1.将清洗后的晶圆放入高温氧气中进行热氧化处理。 2.在氧化过程中形成氧化硅层,用于绝缘和保护。 光刻 1.在氧化硅层上涂覆光刻胶,形成薄而均匀的涂层。 2.使用光刻机将特定的图形投射到光刻胶上,通过曝光和显影过程, 转移图形到晶圆表面。 蚀刻 1.使用化学蚀刻等方法,去除掉未被光刻胶保护的区域的氧化硅。 2.蚀刻过程根据设计要求,可以形成不同的结构和形状。 沉积 1.在蚀刻后的晶圆表面,通过化学气相沉积等方法,沉积相应的薄 膜。 2.沉积的薄膜可以用于制造电路、保护表面等。

接触与封装 1.对薄膜进行光刻、蚀刻等工艺,形成连接线路和探针。 2.将晶圆切割为芯片,进行测试和封装,形成最终的硅片产品。 以上就是硅片制造工艺的主要流程。通过这一系列的加工步骤,硅原料成功转化为高质量的硅片,为电子行业的发展提供了重要的基础材料。

硅片制造工艺流程(一)

硅片制造工艺流程(一) 硅片制造工艺 简介 硅片是集成电路制造过程中的关键组成部分,其制造工艺经历了 多个流程。本文将详细介绍硅片制造过程中的各个流程,包括晶圆准备、光刻、扩散与腐蚀、电镀与薄膜沉积、封装等。 晶圆准备 1.硅材料准备:选择高纯度的单晶硅材料,并进行化学处理,以去 除杂质。 2.晶圆切割:将单晶硅材料切割成具有一定厚度的圆片,即晶圆。 光刻 1.光刻胶涂布:将光刻胶涂布在晶圆表面,形成一层均匀的薄膜。 2.掩膜制作:使用掩膜板,通过光刻曝光技术,在光刻胶上形成所 需图案。 3.光刻曝光:使用紫外光或电子束辐射光刻胶,通过掩膜上的图案, 将图案影射至光刻胶上。

扩散与腐蚀 1.扩散:将晶圆置于高温炉中,控制温度和时间,使掺杂物在晶圆 表面扩散,形成所需的电子特性。 2.腐蚀:使用化学腐蚀剂,将晶圆表面的不需要的杂质或层进行腐 蚀,以便得到所需的器件结构。 电镀与薄膜沉积 1.电镀:使用电解质溶液和电流作用,使金属沉积到晶圆表面,形 成电极或导线等结构。 2.薄膜沉积:利用物理或化学方法,在晶圆表面沉积一层薄膜,用 于改变电子器件的性能或保护晶圆。 封装 1.引脚制作:将金属线或引脚与晶圆上的电子器件连接,形成导线 或引脚结构。 2.盖片封装:使用封装材料将晶圆和连接线或引脚进行封装,以保 护电子器件。 结论 硅片制造工艺是现代集成电路制造的重要环节。通过晶圆准备、光刻、扩散与腐蚀、电镀与薄膜沉积、封装等流程,能够制造出高质量的硅片,支撑着现代电子设备的发展。不同的制造工艺流程在整个过程中起到了协同作用,确保了硅片的性能和质量。

晶圆准备 •硅材料准备:选择高纯度的单晶硅材料,并进行化学处理,以去除杂质。 •晶圆切割:将单晶硅材料切割成具有一定厚度的圆片,即晶圆。 光刻 •光刻胶涂布:将光刻胶涂布在晶圆表面,形成一层均匀的薄膜。•掩膜制作:使用掩膜板,通过光刻曝光技术,在光刻胶上形成所需图案。 •光刻曝光:使用紫外光或电子束辐射光刻胶,通过掩膜上的图案,将图案影射至光刻胶上。 扩散与腐蚀 •扩散:将晶圆置于高温炉中,控制温度和时间,使掺杂物在晶圆表面扩散,形成所需的电子特性。 •腐蚀:使用化学腐蚀剂,将晶圆表面的不需要的杂质或层进行腐蚀,以便得到所需的器件结构。 电镀与薄膜沉积 •电镀:使用电解质溶液和电流作用,使金属沉积到晶圆表面,形成电极或导线等结构。

硅片制造流程

硅片制造流程 硅片制造是一个复杂的过程,需要多个步骤以确保硅片的品质和性能。以下是硅片制造的主要步骤: 1.原料准备 硅片制造的第一步是准备原材料。通常使用纯度很高的硅材料,如多晶硅或单晶硅,以确保硅片的优良品质。此外,还需要其他辅助材料,如石英坩埚、石墨加热器、石墨电极等。 2.熔化 将准备好的原材料放入高温熔炉中,加热至硅的熔点(约1415℃),将硅材料熔化为液态。 3.注入 在熔化后,通过注入气体或其他方式,将杂质如磷、硼等添加到硅熔液中,以控制硅片的性质和导电性能。 4.切割 注入后的硅熔液冷却后成为固体,然后使用金刚石锯将其切割成小块,以便进一步加工。 5.抛光 切割后的小块硅片需要经过抛光处理,以去除表面缺陷和杂质,确保硅片的表面质量和光滑度。 6.清洗和检测 抛光后的硅片需要经过严格的清洗过程,以去除表面的杂质和污染物。同时,进行外观检测和电气性能检测,以确保硅片的质量和性

能符合要求。 7.薄化和刻蚀 为了满足光伏和电子设备的需求,某些类型的硅片需要进行薄化和刻蚀处理。薄化是指将硅片变薄的过程,而刻蚀则是在硅片表面刻画图案或去除特定区域的过程。这些处理可以改变硅片的导电性能和光学特性。 8.检验和封装 最后一步是进行最终的质量检验和封装。检验包括外观检测、尺寸检测、电气性能检测等,以确保每个硅片都符合预期的质量和性能标准。封装则是将检验合格的硅片放入封装盒或其他适当的包装中,以保护它们免受环境因素的影响。同时,每个封装盒上都会标注该批硅片的型号、规格和其他相关信息,以便于后续追踪和管理。 总之,硅片制造是一个复杂且严格的过程,每个步骤都需要精确控制以确保最终产品的质量和性能。了解硅片制造的流程有助于更好地理解硅片的特性和应用场景。

硅片工艺流程

硅片工艺流程 硅片工艺流程是制作集成电路的重要环节之一,下面将详细介绍硅片工艺的主要流程。 硅片工艺流程主要包含以下几个步骤:晶圆形成、掩膜制备、光刻、蚀刻、扩散、沉积、铝化等。 首先是晶圆的形成。晶圆是硅片的原材料,一般由单晶或多晶硅制成。首先将硅棒放入熔炉中,通过高温炉将硅棒熔化,然后将熔化的硅液拉成一条长而细的硅棒。接下来,将硅棒锯成薄片,即得到晶圆。 然后是掩膜制备。掩膜是用来定义电路图案的重要工具。首先将一层薄膜沉积在晶圆上,然后通过光刻技术,将掩膜上的图案导入到硅片上。这一步骤要求非常精确,以确保电路的正常功能。 接下来是光刻。光刻是掩膜图案转移到硅片的过程。将掩膜放在硅片上,然后使用紫外光照射硅片,在光的作用下,掩膜上的图案即被转移到硅片上。 然后是蚀刻。蚀刻是用来清除不需要的硅片部分,使得电路图案得以形成。蚀刻可以使用化学液体或等离子体来进行,将硅片暴露在特定的蚀刻介质中,不需要的部分即会被溶解掉,只留下需要的电路形状。 然后是扩散。扩散是将杂质掺入硅片中,改变硅片的电性能。

通过高温处理,将杂质导入到硅片中,使硅片的导电性能发生变化,从而形成不同的电子器件。 接下来是沉积。沉积是用来形成薄膜的过程,可以用于保护电路、改变电路性质等。常见的沉积方法有化学气相沉积和物理气相沉积等。 最后是铝化。铝化是用铝材料对硅片进行覆盖,用以形成电子器件之间的连接。将铝材料沉积在硅片上,然后进行蚀刻,将不需要的铝材料去掉,只留下连接所需要的部分。 总之,硅片工艺流程是一系列精密而复杂的步骤,每个步骤都需要精确控制,以确保硅片制造出的集成电路具有良好的性能和可靠性。同时,硅片工艺流程也在不断发展和创新,以满足不断增长的集成电路需求。

硅片加工工艺技术

硅片加工工艺技术 硅片加工工艺技术是指将硅原料通过一系列的工艺步骤,加工成用于电子器件制造的硅片。硅片是电子产业的基础材料,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。下面就对硅片加工工艺技术进行详细介绍。 硅片加工的第一步是从硅原料中提取纯度较高的硅单质。硅原料经过精炼、冷却等处理,从中分离出纯度达到99.9999%的硅单质。 第二步是将提取的硅单质制备成固态晶体硅。硅单质通过化学反应,与氢气等气体反应生成二甲基硅烷。随后,二甲基硅烷进一步裂解成三甲基硅烷和二甲基硅烷等组分。最终,裂解产物通过化学反应形成结晶硅。 第三步是将固态晶体硅切割成硅片。切割工艺通常采用线锯切割或者切割盘磨削。通过钢丝将晶体硅切割成硅片,或者通过硅碳化切割盘在切割盘上进行磨削,以获得所需的硅片尺寸和平整度。 第四步是对硅片进行抛光和腐蚀处理。抛光可以去除硅片表面的微小缺陷,提高平整度和光洁度。腐蚀处理可以去除硅片表面的氧化层,恢复表面的活性,以便后续的工艺处理。 第五步是对硅片进行清洗和去背面处理。清洗可以去除硅片表面的污染物和残留物,保证硅片的纯净度。去背面处理可以将硅片的背面切割掉,以便后续的电极连接和封装工艺。

第六步是对硅片进行离子注入和扩散。离子注入可以调节硅片内部的杂质浓度,形成P型和N型硅片。扩散可以使杂质离子在硅片内部扩散,形成PN结和其他电子器件结构。 第七步是对硅片进行光刻和蚀刻。光刻是通过光学照射将光刻胶成型,再通过化学蚀刻去除不需要的部分,形成电子器件的图形结构。 最后一步是对硅片进行测试、封装和组装。测试可以对硅片进行电性能、光学性能和机械性能等方面的测试,以判断硅片质量是否符合要求。封装和组装可以将硅片与其他电子元器件连接在一起,形成完整的电子器件。 综上所述,硅片加工工艺技术是一项复杂而精细的工艺过程。只有经过严格的质量控制和精细的工艺操作,才能制备出质量优良的硅片。硅片加工工艺技术的不断创新和优化,将进一步推动电子产业的发展和进步。

硅片生产工艺流程

硅片生产工艺流程 硅片是集成电路和太阳能电池制造的关键材料之一。硅片的生产工艺流程是一个复杂的过程,需要多个步骤和高度精确的操作。 首先,硅片生产的第一步是提取硅矿石。硅矿石通常以二氧化硅的形式存在,需要经过高温炉熔炼,将其转化为纯度较高的冶金硅,即硅锭。 第二步是将硅锭切割成薄片,即硅片。这一步是在洁净室环境下进行的,以确保硅片的表面不受污染。硅锭通过钢丝锯切割成薄片,并经过多次的研磨和抛光,使其表面光洁。 接下来,硅片需要进行腐蚀处理。腐蚀是为了去除硅片表面的氧化层和其他杂质,以便后续步骤的加工。腐蚀通常使用浓硝酸或氢氟酸等强酸进行,需要在严格的条件下进行控制,以避免对硅片造成过多损伤。 腐蚀处理后,硅片需要进行清洗。清洗是为了去除腐蚀处理过程中留下的酸和其他杂质。清洗一般使用去离子水和酒精等洁净溶剂进行,确保硅片表面的纯净度达到要求。 接下来是掺杂和扩散工艺。硅片是通过在表面加入掺杂剂来实现电导性和铅跨性的调整。掺杂剂可以是五价元素如磷或三价元素如硼。掺杂剂被加入硅片表面后,通过高温加热使其扩散到硅片的内部,形成所需的电子或空穴浓度分布。

之后是金属化工艺。金属化是为了在硅片表面形成电极和连线。这一步通常使用光刻工艺,将特定的光刻胶涂在硅片上,然后使用紫外光照射制定的图案。接下来,通过蒸镀或层压等方式在硅片表面沉积金属,形成电极和连线。 最后的步骤是测试和划分。硅片需要进行电学和光学测试,以确保其符合规格和质量要求。同时,硅片需要根据尺寸和功能的需求进行划分,划分成较小的单个芯片。 以上是硅片生产的基本工艺流程。需要注意的是,每个步骤都需要严格的控制和监测,以确保生产的硅片质量和性能达到要求。在整个生产过程中,洁净室的环境和工艺条件也是非常重要的,以确保硅片的纯净度和精度。

硅片生产过程详解

培训目的: 1、确定硅片生产过程整个目标; 2、为工艺过程确定一典型流程; 3、描述每个工艺步骤的目的; 4、在硅片生产过程中,硅片性能的三个主要关系的确定。 简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 2.激光标识 3.倒角 4.磨片 5.腐蚀 6.背损伤 7.边缘镜面抛光 8.预热清洗 9.抵抗稳定——退火 10.背封 11.粘片 12.抛光 13.检查前清洗 14.外观检查 15.金属清洗 16.擦片 17.激光检查 18.包装/货运

切片(class 500k) 硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的,因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深,从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后,即使硅片有遗漏,也能追溯到原来位置,而且如果趋向明了,那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面,尽管正面通常会被用到。 倒角 当切片完成后,硅片有比较尖利的边缘,就需要进行倒角从而形成子弹式的光滑的边缘。倒角后的硅片边缘有低的中心应力,因而使之更牢固。这个硅片边缘的强化,能使之在以后的硅片加工过程中,降低硅片的碎裂程度。图1.1举例说明了切片、激光标识和倒角的过程。 图1.1 磨片(Class 500k) 接下来的步骤是为了清除切片过程及激光标识时产生的不同损伤,这是磨片过程中要完成的。在磨片时,硅片被放置在载体上,并围绕放置在一些磨盘上。硅片的两侧都能与磨盘接触,从而使硅片的两侧能同时研磨到。磨盘是铸铁制的,边缘锯齿状。上磨盘上有一系列的洞,可让研磨砂分布在硅片上,并随磨片机运动。磨片可将切片造成的严重损伤清除,只留下一些均衡的浅显的伤痕;磨片的第二个好处是经磨片之后,硅片非常平整,因为磨盘是极其平整的。 磨片过程主要是一个机械过程,磨盘压迫硅片表面的研磨砂。研磨砂是由将氧化铝溶液延缓煅烧后形成的细小颗粒组成的,它能将硅的外层研磨去。被研磨去的外层深度要比切片造成的损伤深度更深。

硅片生产过程

硅片生产过程简介 硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10 级净空房内完成。 工艺过程综述 硅片加工过程包括许多步骤。所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。硅片加工的主要的步骤如表1.1 的典型流程所示。工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。 表1.1 硅片加工过程步骤 1.切片 激光标识 2. 3.倒角 磨片 4. 5.腐蚀 6.背损伤 边缘镜面抛光 7. 预热清洗 8. 9.抵抗稳定——退火 背封 10. 粘片 11. 12.抛光 13.检查前清洗 外观检查 14.

15.金属清洗 擦片 16. 激光检查 17. 18.包装/ 货运 切片( class 500k) 硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。 切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。 切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。 硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。 激光标识(Class 500k) 在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。一台高功率的激光打印机用来在硅片表面刻上标识。硅片按从晶棒切割下的相同顺序进行编码,因而能知道硅片的正确位置。这一编码应是统一的,用来识别硅片并知道它的来源。编码能表明该硅片从哪一单晶棒的什么位置切割下来的。保持这样的追溯是很重要的,因为单晶的整体特性会随着晶棒的一头到另一头而变化。编号需刻的足够深,从而到最终硅片抛光完毕后仍能保持。在硅片上刻下编码后,即使硅片有遗漏,也能追溯到原来位置,而且如果趋向明了,那么就可以采取正确的措施。激光标识可以在硅片的正面也可在背面,尽管正面通常会被用到。

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