• 單晶硅棒

    2016-10-21

    1基本簡介
    從字面上了解就知道,它是用單晶材料制作成的一種棒。下面就是它的圖片


    擁有硅棒以后,那么還得對其進行加工,那就是所謂的切片啦。

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    如何更好的去理解單晶硅棒,我認為還是得從結構上去理解單晶。

    單晶硅原子,它們是長成有序的排列起來的。

    單晶硅是晶向取向一致而組成的晶體。

    如何更好的去理解多晶硅,我認為還是從從結構去理解多晶

    硅原子排列而成的晶核,晶面取向不一的則會形成多晶硅。

    這個就是它們兩者最大的區別拉。

    如下我們可以看一下多晶硅,其圖片如下

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    ????? 多晶硅料

    ????

    多晶硅料經過鑄錠以后就會變成這種模樣


    2單晶硅棒的生產

    ??  加料—→熔化—→縮頸生長—→放肩生長—→等徑生長—→尾部生長
     ?。ǎ保┘恿希簩⒍嗑Ч柙霞半s質放入石英坩堝內,雜質的種類依電阻的N或P型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。

    (2)熔化:加完多晶硅原料于石英堝內后,長晶爐必須關閉并抽成真空后充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內,然后打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420)以上,將多晶硅原料熔化。

    (3)縮頸生長:當硅熔體的溫度穩定之后,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由于籽晶與硅熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶產生位錯,這些位錯必須利用縮頸生長使之消失掉??s頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大?。ǎ矗叮恚恚┯捎谖诲e線與生長軸成一個交角,只要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,產生零位錯的晶體。

    (4)放肩生長:長完細頸之后,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。

    (5)等徑生長:長完細頸和肩部之后,借著拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶硅片取自于等徑部分。
     ?。ǎ叮┪膊可L:在長完等徑部分之后,如果立刻將晶棒與液面分開,那么熱應力將使得晶棒出現位錯與滑移線。于是為了避免此問題的發生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間后取出,即完成一次生長周期。、

    對于其損耗問題,有太多的

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    損耗:單晶拉制完畢后的堝底料約15%。
      單晶硅棒整形過程中的頭尾料約20%。
      單晶整形過程中(外徑磨削工序)由于單晶硅棒的外徑表面并不平整且直徑也比最終拋光晶片所規定的直徑規格大,通過外徑磨削可以獲得較為精確的直徑。損耗約10%-13%。
      例:

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    ??????????? ??? 4英寸????? ??? 5英寸???

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    ? 標稱直徑? ? 100mm??? ? 125mm? -

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    ? 拉晶直徑? ? 106mm??? ? 131mm?

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    ? 磨削損耗? ? 12.36%? ? 9.83%?

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    |拉制參考損耗|? 0.7%????? ? 0.8%???

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