直拉单晶硅工艺技术

如题所述

第1个回答  2023-08-31

直拉法单晶硅工艺流程包括原料准备、切割硅锭、清洗切片、晶体生长、加工单晶硅棒、清洗单晶硅棒和检验单晶硅等步骤。这个工艺需要高纯度的硅锭和一系列复杂的设备和工艺。

单晶硅是由单一籽晶生长的单晶体硅材料,它具有晶格完整、缺陷和杂质很少等特点。根据单晶硅生长方式进行分类,可将其分为区熔单晶硅(FZ-Si)和直拉单晶硅(CZ-Si),其中所涉及的工艺为区熔法和直拉法。

相较于区熔法,直拉法能支持12英寸等大尺寸硅片生产,而区熔法则用于8英寸及以下尺寸硅片生产。所以,直拉法是目前较为主流长晶工艺。

直拉法主要工艺包括多晶硅原料装料、多晶硅融化、种晶、缩颈、放肩、等径生长和收尾等。直拉法制备工艺是通过加热放置于坩埚内的多晶硅原料使其成为溶液。

并通过安置在炉体上方的籽晶轴,使得单晶晶种能与硅溶液进行接触。通过籽晶轴转动和上下移动,硅液会沿着籽晶表面凝结和生长,最终形成单晶锭。

单晶硅与多晶硅的区别

晶体硅根据晶体取向不同又分为单晶硅和多晶硅。单晶硅和多晶硅的区别是;当熔融的单质硅凝固时,硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则形成单晶硅;如果这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则形成多晶硅。

多晶硅和单晶硅的差异主要在物理性质方面,例如在力学性质、电学性质等方面,多晶硅不如单晶硅。多晶硅可作为制作单晶硅的原料,也是太阳能电池和光伏发电的基础材料。

单晶硅可算的是世界上最纯净的物质了,一般的半导体器件要求硅的纯度在6个9(6N)以上。大规模集成电路的要求更高,硅的纯度必须达到9个9(9N)。目前,人们已经制造出纯度为12个9(12N)的单晶硅。

以上内容参考:百度百科-单晶硅