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单晶硅多晶硅的生产工艺以及性质特点培训1. 简介单晶硅和多晶硅是用于制造半导体器件的重要材料。
本文将介绍单晶硅和多晶硅的生产工艺以及它们的性质特点。
2. 单晶硅的生产工艺单晶硅是由纯度极高的硅原料制成的。
下面是单晶硅的生产工艺步骤：2.1 原料准备原料准备阶段是整个生产过程的第一步。
常用的硅源包括硅石、三氯化硅等。
在这个阶段，硅源会经过多次加热、冷却和化学处理，以提高其纯度。
2.2 硅棒生长在硅棒生长阶段，通过将高纯度的硅溶液注入到石英坩埚中，然后慢慢降低温度，硅原料会逐渐结晶并形成硅棒。
这个过程需要精确的温度控制和其他参数调节，以确保硅棒的质量。
2.3 硅棒加工硅棒生长完成后，需要将其进行加工。
这个过程包括将硅棒切割成小块、研磨和抛光。
最终得到的是一系列小块的单晶硅片，它们可以用于制造半导体器件。
3. 多晶硅的生产工艺多晶硅与单晶硅不同，它的结晶结构是无序的。
下面是多晶硅的生产工艺步骤：3.1 原料准备多晶硅的原料准备阶段与单晶硅类似，也需要对硅源进行加热、冷却和化学处理，以提高纯度。
3.2 硅片生长在硅片生长阶段，通过将高纯度的硅原料加热至熔化状态，并引入掺杂物，在特定的温度和压力下，硅原料会结晶并形成多晶硅。
这个过程需要精确的温度和压力控制，以确保多晶硅的质量。
3.3 硅片加工多晶硅生长完成后，需要将其进行加工。
与单晶硅类似，多晶硅需要经过切割、研磨和抛光等步骤，以得到最终的多晶硅片。
4. 单晶硅和多晶硅的性质特点单晶硅和多晶硅在性质特点上有一些区别：4.1 结晶结构单晶硅具有有序的结晶结构，原子排列有规律，这使得单晶硅具有较高的电子迁移率和较低的电阻率。
多晶硅的结晶结构是无序的，原子排列无规律，电子迁移率和电阻率相对较低。
4.2 成本由于生产工艺的复杂性，单晶硅的生产成本相对较高。
多晶硅的生产成本相对较低。
4.3 应用范围单晶硅通常用于制造高性能的半导体器件，如集成电路和太阳能电池等。
多晶硅由于成本较低，通常用于制造一些低成本的半导体器件，如显示器件和光电器件等。
单晶硅多晶硅的生产工艺以及性质特点培训1. 引言单晶硅和多晶硅是半导体行业中常见的材料，它们在太阳能电池、集成电路等领域得到广泛应用。
本文将为您介绍单晶硅和多晶硅的生产工艺以及它们的性质特点。
2. 单晶硅的生产工艺单晶硅是由高纯度硅材料制成的晶体，它具有较高的电子迁移率和较低的杂质浓度，适用于制造高性能的光电器件。
以下是单晶硅的主要生产工艺：2.1. Czochralski法生长单晶硅Czochralski法是目前最常用的单晶硅生长方法之一。
其基本过程如下：1.准备硅原料：将高纯度硅材料溶解在熔融的硅中，制备成硅锭。
2.调节温度和附加剂：控制硅锭的温度和加入适量的掺杂剂，以调节硅材料的电性能。
3.生长晶体：将铜制的拉杆浸入熔融硅中，形成硅锭的结晶核心，通过拉杆的旋转和上拉控制晶体的生长方向、速度和尺寸。
4.切割晶体：待晶体生长到一定程度后，将其从硅锭中切割成片，得到单晶硅片。
2.2. Float-zone法生长单晶硅Float-zone法是另一种单晶硅生长方法，它主要用于生产直径较小的单晶硅。
其生产过程相对复杂，但能够获得较高纯度的单晶硅。
3. 多晶硅的生产工艺多晶硅是由粉末状硅材料制成的，其晶体结构不规则，具有较高的电阻率和较高的杂质浓度。
以下是多晶硅的主要生产工艺：3.1. 气相淀积法制备多晶硅气相淀积法是最常用的多晶硅制备方法之一。
其基本过程如下：1.原料气体制备：将硅材料化为气态，如通过热解硅烷（SiH4）制备硅含氢气体。
2.沉积硅层：将硅含氢气体引入反应室，在衬底上沉积出一层硅薄膜。
3.重复沉积：重复沉积步骤，使硅薄膜逐渐增厚，形成多晶硅。
3.2. 其他多晶硅制备方法除了气相淀积法，还有一些其他的多晶硅制备方法，如溶液法、电化学沉积法等。
这些方法在特定的应用领域有其独特的优势和适用性。
4. 单晶硅和多晶硅的性质特点单晶硅和多晶硅在晶体结构、电子性能和应用方面存在一定的差异。
以下是它们的性质特点：4.1. 晶体结构单晶硅具有有序的晶体结构，晶界较少，晶粒较大。
单晶拉制岗位培训材料一、单晶基础知识1、单晶硅理论基础知识元素符号Si，旧称矽，原子序数14，相对原子质量28.09，有无定形和晶体两种同素异形体。
晶体硅为蓝灰色，无定形硅为黑色，密度2.55g／cm3，熔点1420℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。
硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。
硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6％，主要以二氧化硅和硅酸盐的形式存在。
1.1固态硅密度2.33g/cm3，液态硅的密度：2.55g/cm3。
1.2位错密度（DISLOCATION DENSITY）≤500个/cm2；氧含量（OXYGEN CONTENT）≤1.0E18cm3；碳含量（CARBON CONTENT）≤5.0E16cm3。
1.3太阳能级单晶硅电阻率范围(RESISTIVITY RANGE): 0.5~2Ω.cm 3~6Ω.cm 0.5~3Ω.cm。
1.4少子寿命（LIFE TIME）≥10μs1.5晶向（ORIENTATION） <100>±1°1.6掺杂方式:P型掺B,N型掺P1.7有则公司单晶硅棒规格为6寸、8寸。
二、单晶拉制工艺总述2.1直拉单晶制造法（Czochralski，CZ法）是把原料多硅晶块放入石英坩埚中，在单晶炉中加热融化，再将一根直径只有12mm的棒状晶种（称籽晶）浸入融液中。
在合适的温度下，融液中的硅原子会顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶，成为单晶体。
把晶种慢慢旋转并向上提升，融液中的硅原子会在前面形成的单晶体上继续结晶，并延续其规则的原子排列结构。
若整个结晶环境稳定，就可以周而复始地形成结晶，最后形成一根圆柱形的原子排列整齐的硅单晶晶体，即硅单晶锭。
员工知识培训1 硅的简介1.1半导体材料材料按其电阻率可分为超导体材料、导体材料、半导体材料和绝缘材料.半导体材料的电阻率一般介于导体和绝缘体之间,数值一般在10-4-108之间.半导体的电阻率有如下特点:(1)杂质对半导体电阻率的影响很显著,微量的杂质就能引起较大的变化.(2)温度能引起电阻率较大的变化,一般金属材料的电阻率随温度的上升而增大.半导体材料种类很多,最常见的是硅、锗、硒、砷化镓等.半导体又分为本征半导体和杂质半导体.1.2硅的物理性质及提炼过程硅,又叫做矽,化学符号Si,熔点1412℃,固体密度(20℃)2.33g/cm3,液体密度(1420℃) 2.5g/cm3.硅原子按照一定的顺序排列就形成单晶硅,而局部有规则排列总体却无规则排列的是多晶硅.单晶硅是金刚石结构,具有很高的硬度,脆性高,经不起冲击.硅是地壳中含量第二的元素,约占地壳的26%.多晶硅按纯度分类可以分为冶金级（工业硅）、太阳能级、电子级：（1）冶金级硅（MG）：是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。
一般含Si 为90 - 95% 以上，高达99.8% 以上。
（2）太阳能级硅(SG)：纯度介于冶金级硅与电子级硅之间，至今未有明确界定。
一般认为含Si在99.99 %– 99.9999%（4～6个9）。
（3）电子级硅（EG）：一般要求含Si > 99.9999 %以上，超高纯达到99.9999999%～99.999999999%（9～11个9）。
其导电性介于10-4– 1010欧厘米。
将石英砂用焦碳在碳电极的电弧炉中还原可制取金属硅,其反应式为:SiO2 + 3C = SiC + 2CO2SiC + SiO2 = 3Si + 2CO金属硅的纯度一般小于98%,用西门子法可制得半导体级硅(99.999999999%),用西门子法也能制得99.9999%的太阳能级硅.西门子法制得的硅通过单晶炉提拉成单晶硅.另外还有SiHCl3氢还原法(国内主要用此提炼法)、流化床法提炼硅.太阳能级单晶硅经过切断、切方滚圆、切片、扩散、丝网印刷等工序就可制成电池片,然后进行封装、组件。
目录一半导体概况 (2)1、半导体物理基础知识 (2)1.1导体，绝缘体和半导体 (2)1.2半导体材料的类别 (3)1.3晶体与非晶体 (3)1.4多晶体和单晶体 (4)1.5 N型半导体和P型半导体 (4)1.6多数载流子与少数载流子 (4)1.7杂质补偿 (5)1.8电阻率 (5)1.9结晶 (6)2、硅材料 (7)2.1硅石 (7)2.2硅单晶 (8)3、半导体技术 (12)二车间概况 (18)1、生产流程 (18)2、组织结构 (19)3、岗位职责 (19)三硅料简介 (20)四设备概况 (21)1、TDR-70A/B型单晶炉 (21)2、JRDL-800型单晶炉 (22)五生产工艺 (34)1、作业准备 (34)2、设备装载与清洁 (35)2.1真空过滤器清洗 (35)2.2真空泵油检查更换 (35)2.3石墨件清洗 (35)2.4单晶炉室清洗 (36)2.5石墨件安装 (37)2.6石英坩埚安装 (38)3、拉晶工艺 (38)3.1硅料安装 (38)3.2籽晶安装 (39)3.3抽空检漏 (39)3.4充氩气 (40)3.5升功率 (40)3.6熔料 (40)3.7拉晶步骤 (42)3.8降功率 (47)3.9停炉冷却 (47)3.10热态检漏 (47)3.11取单晶和籽晶 (48)4、设备拆卸与检修 (48)4.1石墨件取出冷却 (48)5、母合金 (49)六设备维护 (50)七其他 (51)1、5S管理 (51)一半导体概况1、半导体物理基础知识1.1导体，绝缘体和半导体自然界的各种物质就其导电性能来说、可以分为导体、绝缘体和半导体三大类。
导体具有良好的导电特性，常温下，其内部存在着大量的自由电子，它们在外电场的作用下做定向运动形成较大的电流。
因而导体的电阻率很小，只有金属一般为导体，如铜、铝、银等，它们的电阻率一般在10–4欧姆·厘米以下。
绝缘体几乎不导电，如橡胶、陶瓷、塑料等。
单晶清洗间工艺培训教程概要1、半导体材料硅的晶体结构 2、单晶制绒原理 3、绒面结构及形貌 4、制绒机各槽的作用 5、清洗各槽的作用 6、常见异常 7、制绒机设备结构介绍一、半导体材料硅的晶体结构 半导体材料硅的晶体结构• • 晶体结构 固体可分为晶体和非晶体两大类。
原子无规则排列所组成的物质为非晶 体。
而晶体则是由原子规则排列所组成的物质。
晶体有确定的熔点，而 非晶体没有确定熔点，加热时在某一温度范围内逐渐软化。
单晶和多晶 在整个晶体内，原子都是周期性的规则排列，称之为单晶。
由许多取向 不同的单晶颗粒杂乱地排列在一起的固体称为多晶。
• •一、半导体材料硅的晶体结构 半导体材料硅的晶体结构• • 硅晶体内的共价键 硅晶体的特点是原子之间靠共有电子对连接在一起。
硅原子的4个价电子和 它相邻的4个原子组成4对共有电子对。
这种共有电子对就称为“共价键”。
如 下图所示。
一、半导体材料硅的晶体结构 半导体材料硅的晶体结构• • 晶面和晶向 晶体中的原子可以看成是分布在一系列平行而等距的平面上，这些平面就 称为晶面。
每个晶面的垂直方向称为晶向。
下图是几种常用到的晶面和晶 向。
ZYX (100晶面 晶面) 晶面(110晶面 晶面) 晶面(111晶面 晶面) 晶面一、半导体材料硅的晶体结构 半导体材料硅的晶体结构• 原子密排面和解理面： • 在晶体的不同面上，原子的疏密程度是不同的，若将原子看成是一些硬的球 体，它们在一个平面上最密集的排列方式如下图所示，按照这样方式排列的 晶面就称为原子密排面。
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一、半导体材料硅的晶体结构 半导体材料硅的晶体结构• 按照硬球模型可以区分在(100)(110)(111)几个晶 面上原子排列的情况，如下图所示。
(a)由于(111)密排面本身结合牢固而相互间结合脆弱，在外力作用下，晶体很容易沿着 (111)晶面劈裂，晶体中这种易劈裂的晶面称为晶体的解理面。
(b)由于(111)密排面结合牢固，化学腐蚀就比较困难和缓慢，而(100)面原子排列密度 比(111)面低。
新员工岗前培训一、产品介绍1.半导体：导电能力介于金属导体和绝缘体之间的一大类固体材料，称半导体，其电阻率范围：10-3—1012欧姆厘米之间。
2.硅：位于化学元素周期表中第ⅣA族，第3 周期的元素，原子量为28，其外层电子排布：1）密度：固体密度2.33g/cm3，液体密度2.33g/cm32）熔点：1420℃，结晶点：1412℃。
3）性质：在常温下不溶于单一的强酸，易溶于强碱。
常温下除了与氟元素发生化学反应外不与其他任何元素发生化学反应。
室温氧化膜，阻止了硅于其他物质下，表面在空气中形成一层Si02发生反应，正是由于这一点，硅才被称作最好的半导体材料。
3.单晶/多晶1）单晶：在生长的过程中原子按照一定的规律，沿着一定的方向，具有周期性的重复排列的晶体。
2）特点：有一定的熔沸点，原子排列长程有序，具有一定的规律性，有规则的几何外形，又具有一定的对称性。
3）多晶：晶体中出现多个取向不同的但晶体，称为多晶。
4.产品介绍：单晶硅棒（锭），单晶硅片，太阳能电池片1）单晶硅棒各种指标：a）晶向：<100> <110> <111>b）型号：P型（掺杂剂为第ⅢA族元素，例如：硼）N型（掺杂剂为第ⅤA族元素，例如：磷、砷、锑等）C）电阻率：描述半导体导电能力的变量D）少数载流子寿命：描述半导体非平衡载流子复合快慢的物理参量E）位错密度F）氧含量：≤1.0×1018atom/cm3G）碳含量：≤5.0×1016atom/cm32）单晶硅片各种指标：A）直径B）边长C）厚度D）TTV：硅片上面最薄和最厚地方的厚度差E）翘曲度：硅片弯曲的程度F）外观（崩边、缺角、表面线痕等）G）穿孔3）太阳能电池片二、生产工艺介绍1、生产流程图（如图1所示）2、原料说明硅原料从性质来分大致可分多晶料、复拉料、硅片料●①多晶料：多晶料目前可以分为碳头多晶、浇铸多晶和区熔多晶。
●②复拉料：复拉料主要包括头尾料、边皮料、硅棒料、埚底料。
