单晶硅片制作工艺流程
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单晶硅片单晶炉设备工艺流程单晶硅片的生产是利用单晶炉设备进行的。
单晶炉设备工艺流程包括硅矿炼制、单晶硅制备和晶体生长。
首先,硅矿炼制是单晶硅片制备的第一步。
硅矿是由二氧化硅(SiO2)和杂质组成的,主要包括石英、长石、云母等。
硅矿需要经过多道工序进行炼制,去除杂质,得到高纯度的硅料。
炼制的工艺流程通常包括物料的破碎、磨矿、脱硫、氧化等步骤。
接下来是单晶硅片的制备。
在硅矿炼制过程中得到的高纯度硅料通常以气态或液态的形式存在。
硅片制备的常见方法有气相沉积(CVD)和液相冷凝法。
其中,气相沉积是通过将硅源气体(如三氯化硅)在高温下分解,将生成的纯矽沉积在衬底上生长单晶硅片。
液相冷凝法则是通过在液态硅中加入掺杂剂,控制冷却速度使硅片结晶,得到单晶硅片。
最后是晶体生长。
在晶体生长过程中,需要控制温度、压力、气氛等,来确保单晶硅的纯度和晶体质量。
常用的晶体生长技术有悬浮法、引上法和拉平法等。
其中,悬浮法是将硅料溶解在溶剂中形成熔液,然后通过引入衬底,并控制温度慢慢降低来生长晶体。
引上法则是将熔融的硅料和衬底在一定角度上汇合,通过引上机构逐渐拉伸,使硅料在衬底上生长为单晶。
拉平法则是将硅料加热熔化,在两个旋转的辊子之间拉扁成薄片,再通过快速冷却来生长晶体。
整个单晶硅片制备的工艺流程是相对复杂的,需要经过多道工序才能完成。
在每一个工序中,都需要精确地控制各个参数,以保证最终产品的质量和纯度。
同时,随着技术的发展,人们不断改良和创新工艺流程,以提高单晶硅片制备的效率和质量。
单晶硅生产工艺流程单晶硅是一种高纯度硅(多晶硅)材料,是制造集成电路的重要原料。
以下是单晶硅的生产工艺流程。
1. 原料制备:首先,需要准备高纯度的硅原料。
通常采用冶金法制备多晶硅,将精矿硅石经过矿石选矿、冶炼、纯化等步骤制备出多晶硅。
2. 多晶硅熔制:将多晶硅粉末加入石英坩埚中,并在高温下进行熔制。
在熔化过程中,控制温度、气氛和熔体搅拌以确保硅坯的高纯度和均匀性。
3. 单晶种植:在多晶硅熔体上方放置一个降温导管,通过控制温度差和降温速度,使熔体下降到导管底部形成硅棒。
在降温过程中,导管缓慢抬升,形成一个空心的硅棒。
4. 拉制单晶硅棒:将形成的硅棒放入拉扯机中,通过旋转和拉伸的方式,逐渐将硅棒拉长,并形成所需的直径和长度。
在拉制过程中,需要控制拉速、温度和拉伸力,以确保单晶硅的高纯度和均匀性。
5. 切割晶片:将拉制好的硅棒进行切割,得到所需的硅片。
通常使用金刚石刀盘或线锯进行切割。
切割后的硅片会留下切割痕迹,需要经过后续的抛光处理。
6. 抛光处理:将切割好的硅片进行机械抛光,去除切割痕迹和表面缺陷,使硅片表面光滑均匀。
抛光过程中需要使用磨料和化学溶液,控制抛光时间和速度,以确保硅片的质量和精度。
7. 清洗和包装:对抛光后的硅片进行清洗,去除表面的杂质和污染物。
清洗后,对硅片进行质量检验,确保硅片符合要求。
最后,将合格的硅片进行包装,以防止污染和损坏。
以上是单晶硅的生产工艺流程。
随着电子行业的不断发展,单晶硅的需求也在不断增加,因此,精确控制生产工艺对保证硅片的质量和性能至关重要。
在生产过程中,需要严格控制原料的纯度、温度和处理参数,以确保产品的一致性和稳定性。
单晶硅的工艺流程
嘿,咱今儿就来唠唠单晶硅的工艺流程,这可有意思啦!
你想啊,单晶硅就像是一个小宝贝,得精心呵护着才能长大成才呢。
一开始啊,得先准备好原料,就像给小宝贝准备好吃的一样。
这原料呢,通常就是多晶硅啦。
然后呢,就把这些多晶硅放进一个特殊的“大熔炉”里,这熔炉的温度那叫一个高啊,就像夏天里最热的那天一样。
在这么高的温度下,多晶硅就开始慢慢融化啦,变成了一滩亮晶晶的液体。
接着呀,就有个神奇的东西出现啦,叫籽晶。
这籽晶就像是小宝贝的榜样,带着那些融化的多晶硅慢慢长成我们想要的形状。
把籽晶放进去,然后慢慢地往上提拉,那融化的多晶硅就乖乖地跟着往上长,一层一层的,就长成了单晶硅棒啦!这过程不就跟盖房子似的,一砖一瓦慢慢盖起来。
等单晶硅棒长好了,可还没完事儿呢。
还得给它修修边幅,把表面打磨得光滑漂亮,这就好比给小宝贝穿上漂亮的新衣服一样。
再之后呢,就得给它切成一片片的啦,这切片的技术可得讲究,不能切厚了也不能切薄了,得恰到好处。
切好的单晶硅片那可真是薄如蝉翼啊,看着就特别神奇。
你说这单晶硅的工艺流程是不是很有趣?就像培育一个小生命一样,需要耐心和细心。
咱这生活里好多高科技产品可都离不开单晶硅呢,手机啊、电脑啊,说不定你现在手里拿着的东西里面就有单晶硅的功劳呢!这多了不起呀!
咱想想,要是没有这一步步精心的流程,哪来的这些好用的东西呢?所以说啊,这看似普通的单晶硅背后,可有着大文章呢!咱得好好珍惜这些科技成果,也得感谢那些默默付出的科研人员和工人们,是他们让我们的生活变得更加丰富多彩呀!这单晶硅的工艺流程,真的是太神奇啦!
原创不易,请尊重原创,谢谢!。
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。
ic工艺流程及对应半导体设备?
答:IC(集成电路)工艺流程主要包括制造单晶硅片、设计IC、制作光罩、制造IC、测试IC和封装IC。
具体步骤如下:
1.制造单晶硅片:这是制造IC的第一步,单晶硅片的制造流程主要有拉晶、切割、研磨、抛光和清洗等五个步骤。
2. 设计IC:即设计ic电路,把设计好的电路转化为版图,ic设计决定了ic产品的性能和稳定性。
3.制作光罩:把设计好的ic电路版图等比例缩小转化到一块玻璃板上。
4.制造ic:在单晶硅片上制作集成电路芯片,整个过程主要有蚀刻、氧化、扩散和化学气相沉积薄膜以及金属溅镀等。
5.测试ic:为了确保ic的质量,还需要进行测试,包括功能测试和质量测试。
6.封装ic:封装ic是ic制造的最后一步流程,是指晶圆点测后对IC进行封装,主要的流程有晶圆切割,固晶、打线、塑封、切筋成形等。
而在这个工艺流程中,需要使用到的半导体设备包括但不限于光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、化学机械抛光机、热处理设备以及测试与封装设备等。
这些设备在IC制造过程中扮演着重要的角色,它们的功能和性能直接影响到IC产品的质量和生产效率。
半导体-硅片生产工艺流程及工艺注意要点一、引言半导体产业是当今高科技产业中不可或缺的一环,而硅片作为半导体制造的重要材料之一,其生产工艺流程及注意要点显得尤为重要。
本文将就半导体-硅片的生产工艺流程及工艺注意要点进行详细介绍。
二、硅片生产工艺流程硅片生产工艺流程可以分为几个主要步骤,包括原料准备、单晶硅生长、硅片切割、晶圆清洗等过程。
1.原料准备原料准备是硅片生产的第一步,通常以硅粉为主要原料。
硅粉需经过精细处理,确保其纯度和质量达到要求。
2.单晶硅生长单晶硅生长是硅片生产的核心环节,通过气相、液相或固相生长方法,使硅原料逐渐形成完整的单晶结构。
3.硅片切割硅片切割是将单晶硅切割为薄片的过程,以便后续的加工和制作。
切割精度和表面光滑度直接影响硅片的质量。
4.晶圆清洗晶圆清洗是为了去除硅片表面的杂质和污染物,保持硅片表面的洁净度,以确保后续工艺的顺利进行。
三、工艺注意要点在硅片生产过程中,有一些注意要点需要特别重视,以确保硅片的质量和性能。
1.纯度控制硅片的制备要求非常高,必须保证硅原料的纯度达到一定标准,以避免杂质对硅片性能的影响。
2.工艺参数控制在硅片生产过程中,各个工艺环节的参数控制十分关键,包括温度、压力、时间等因素,要严格控制以保证硅片的质量稳定性。
3.设备保养硅片生产设备的保养和维护也是非常重要的一环,保持设备的稳定性和运行效率,可以有效提高硅片生产效率和质量。
4.环境监控硅片生产场所的环境条件也需要严格监控,包括温度、湿度、洁净度等因素,以确保硅片生产过程的正常进行。
四、结论通过本文对半导体-硅片生产工艺流程及工艺要点的介绍,我们可以看到硅片生产是一个复杂而又精细的过程,需要严格控制各个环节的参数和质量要求。
只有做好每一个细节,才能确保硅片的质量和稳定性,为半导体产业的发展做出贡献。
因此,加强对硅片生产工艺流程及工艺要点的研究与总结,提高技术水平和生产水平,对于我国半导体产业的发展具有重要的意义。
单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程一、硅片生产主要制造流程如下:切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入二、硅片生产制造流程作业实习1.硅棒粘接:用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接,以利于牢固的固定在切割机上和方位角的确定。
2.切片(Slice):主要利用内圆切割机或线切割机进行切割,以获得达到其加工要求的厚度,X、Y方向角,曲翘度的薄硅片。
3.面方位测定:利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前要加工的硅棒测定其X、Y方位角,以保证所加工的硅片的X、Y方位角符合产品加工要求。
4.倒角前清洗:主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进行表面清洗,以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。
5.倒角(BV):利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要求的倒角幅值、倒角角度等,以减少后续加工过程中可能产生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面层的厚度不均匀分布。
6.厚度分类:为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片分类,防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。
7.磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤层,同时获得厚度均匀一致的硅片。
8.磨片清洗:去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。
9.磨片检查:钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模式,如裂纹、划伤、倒角不良等。
10.ADE测量:测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。
11.激光刻字:按照客户要求对硅片进行刻字。
12.研磨最终清洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。
13.扩大镜检查:查看倒角有无不良和其它不良模式。
14.CP前洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。
15.CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去除31um厚度,可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。
16.CP后洗:用碱和酸分别去除有机物和金属离子。
17.CP检查:在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污,以及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。
切片开机点检表
硅片检验标准
作业指导书规范记录表单
X射线晶体晶向定向仪作业指导书仪器操作规范辅料检查表
单晶炉作业指导书装料操作规范原料配比检查表二次加料作业指导书单晶车间环境卫生规范炉膛清理检查表
开机检查表
运转记录表
分段车间环境规范
检测仪器作业指导书
砂浆搅拌作业指导书
切断机作业指导书
磨床作业指导书
滚圆机作业指导书
HCT线开方作业指导书
开方车间环境规范MEYER BURGER锯开方作业指导书
化学抛光作业指导书
粘胶车间环境规范粘胶作业指导书
切片作业指导书
砂浆搅拌作业指导书
预冲洗作业指导书
清洗车间环境规范脱胶作业指导书
清洗作业指导书
硅片检验车间环境规范包装作业指导书过塑机操作规范
过程检验项目
10%抽检
10%抽检
10%抽检。
单晶硅电池片工艺(初稿)工艺流程图:硅片检验→硅片插入片盒→去除损伤层→制绒面→淋洗→中和→三级串连阶梯式清洗→烘干→扩散→周边刻蚀→硅片插入片盒→去除氧化层→三级串连阶梯式清洗→烘干→制备氮化硅→背面银铝浆→烘干→背面铝浆→烘干→正面银浆→烧结→测试分选→检验入库1.单晶硅片质量检验标准1.1 外观检验1.1.1 基片大小:125³125mm±0.5mm1.1.2 形状:准方片1.1.3 直径:∮150±1.0mm Φ165±1.0mm1.1.4 厚度: 280±30μm;在所规定区域内5个测量值的平均值。
1.1.5 TTV(μm)total thickn ess variat ion 在选定圆片区域内,最大厚度变化值≤50μm 1.1.6 表面缺陷:≤2个深度不大于0.05mm1.1.7 破损及针孔:无可见破损和针孔1.1.8 边缘缺损:长度小于5mm,深度0.5的破损≤1个1.1.9 钜痕:<5μm1.1.10 表面状况:表面颜色均匀一致,无残留硅粉,无水迹1.2 电特性:1.2.1 晶体:无位错直拉(CZ)单晶1.2.2 晶向:(100)±3°1.2.3 导电类型:P型(硼掺杂)1.2.4 电阻率(Ω²CM) 0.5~2.0 用四探针测量平均晶体电阻1.2.5 少子寿命:>15μS使用微波光电导方法,在未钝化区域内,扫描2³2mm区域,去2000次测量平均值,硅锭边缘部分红区内数据不包括在平均值的计算内。
1.2.6 碳浓度:≤5³101.2.7 氧浓度:≤1³101.3 质量判断标准:AQL2.52.硅片插入片盒:2.1 工具仪器:25片片盒工作桌,凳子,真空吸附镊子2.2 原材料:125³125mm硅片2.3 工艺过程:把一定高度的硅片放于工作桌上,在操作者面前,用真空镊子把硅片吸起,把硅片放于片盒的最下一层,释放真空,硅片脱离真空吸附落于硅片盒的槽中。
光伏单晶硅片的生产工艺流程光伏单晶硅片是太阳能电池的核心组件之一,其生产工艺流程十分复杂。
本文将详细介绍光伏单晶硅片的生产工艺流程,以及每个环节的具体步骤和关键技术。
光伏单晶硅片的生产工艺流程可以简单概括为:原料提取、硅棒制备、硅片锭制备、硅片切割、电池片制备和封装测试。
首先是原料提取。
光伏单晶硅片的制作主要使用硅矿石作为原料,经过选矿、冶炼等工艺过程,提取出高纯度的硅。
其次是硅棒制备。
将提取出的高纯度硅通过氧化、还原等化学反应得到多晶硅,再经过熔化和凝固过程,制备成硅棒。
硅棒的直径和长度可以根据需要进行调整。
接下来是硅片锭制备。
将硅棒通过切割机加工成一定长度的硅锭,硅锭通常为圆柱形。
硅锭的直径和长度也可以根据需要进行调整,一般直径为150mm或200mm。
然后是硅片切割。
将硅锭通过线切割机进行切割,将硅锭切割成一定厚度的硅片。
硅片的厚度通常为180μm到240μm,也可以根据需要进行调整。
接着是电池片制备。
将切割好的硅片经过去除表面缺陷、清洗等工艺处理,然后涂覆导电膜和抗反射膜,形成电池片的结构。
导电膜通常选用铝或银,抗反射膜则选用二氧化硅或氮化硅。
最后是封装测试。
将制备好的电池片与背板、玻璃等材料进行封装,形成完整的太阳能电池组件。
然后对电池组件进行严格的测试和检验,确保其性能和质量符合要求。
需要注意的是,光伏单晶硅片的生产过程中需要严格控制温度、湿度和其他环境条件,以确保产品的质量和稳定性。
此外,生产工艺中的每个环节都有相应的关键技术和设备,如晶体生长设备、切割机、涂覆机等,这些技术和设备的性能和稳定性对产品的质量和产能有着重要影响。
光伏单晶硅片的生产工艺流程包括原料提取、硅棒制备、硅片锭制备、硅片切割、电池片制备和封装测试。
每个环节都有其独特的步骤和关键技术,通过严格控制和优化每个环节,可以生产出高性能和高质量的光伏单晶硅片,为太阳能产业的发展做出贡献。
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:
•沉积减反射层的目的在于减少表面反射,增加折射率。
广泛使用PECVD淀积SiN ,
由于PECVD淀积SiN时,不光是生长SiN作为减反射膜,同时生成了大量的原子氢,这些氢原子能对多晶硅片具有表面钝化和体钝化的双重作用,可用于大批量生产。
•
7、丝网印刷上下电极:
•电极的制备是太阳电池制备过程中一个至关重要的步骤,它不仅决定了发射区的
结构,而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积。
,最早采用真空蒸镀或化学电镀技术,而现在普遍采用丝网印刷法,即通过特殊的印刷机和模版将银浆铝浆(银铝浆)印刷在太阳电池的正背面,以形成正负电极引线。
•8、共烧形成金属接触:
•晶体硅太阳电池要通过三次印刷金属浆料,传统工艺要用二次烧结才能形成良好
的带有金属电极欧姆接触,共烧工艺只需一次烧结,同时形成上下电极的欧姆接触。
在太阳电池丝网印刷电极制作中,通常采用链式烧结炉进行快速烧结。
•9、电池片测试:
•完成的电池片经过测试分档进行归类。