【正文】 （ 2）、腐蝕清洗生產(chǎn)工藝流程 ① 多晶硅塊料，復(fù)拉料和頭，尾料處理工藝流程 ② 邊皮料酸堿清洗處理工藝流程 ③ 堝底料酸清洗處理工藝流程 ④ 廢片的清洗處理工藝流程 （ 3）、硅單晶生長(zhǎng)工藝技術(shù) （ 4）、單晶生長(zhǎng)中的必 備條件和要求 ① 單晶爐 ② 配料與摻雜 （ 5），單晶生長(zhǎng)工藝參數(shù)選擇 （ 6）、質(zhì)量目標(biāo)： （ 7）、硅單晶生長(zhǎng)工藝流程 硅片生產(chǎn)部 （ 1）、硅片加工生產(chǎn)工藝技術(shù) （ 2）、硅片加工工藝中 的必備條件和要求 ① 切割機(jī) ② 切割漿液 （ 3）、質(zhì)量目標(biāo) （ 4）、硅片加工工藝技術(shù)流程 ① 開方錠生產(chǎn)工藝流程 ② 切片生產(chǎn)工藝流程 （ 5）、硅片尺寸和性能參數(shù)檢測(cè) 前 言 江蘇順大半導(dǎo)體發(fā)展有限公司座落于美麗的高郵湖畔。擁有大型先進(jìn)的線切割設(shè)備臺(tái)。為了公司的進(jìn)一步發(fā)展，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)鏈，解決硅單晶的上下游產(chǎn)品的供需關(guān)系， 2020 年在揚(yáng)州投資多晶硅項(xiàng)目，投資規(guī)模達(dá)到億。編寫該篇壯大資料的目的：首先讓大家了解整個(gè)硅片生產(chǎn)過程，更重要的是讓各生產(chǎn)工序中的每一位操作人員明確自己的職責(zé)，更自覺地按操作規(guī)程和規(guī)范做好本職工作，為 順大半導(dǎo)體發(fā)展有限公司 的發(fā)展，盡自己的一份力量。 原料，特別是多晶硅進(jìn)廠時(shí)應(yīng)按下列程序進(jìn)行驗(yàn)收：產(chǎn)品廠家，產(chǎn)品分析單，包裝袋有無破損。 表 1 對(duì)原材料質(zhì)量要求 檢查 原料 質(zhì) 量 要 求 來 源 內(nèi)在質(zhì)量 外 觀 多晶硅 電阻率： N 型 ≧ 50Ω .cm P 型： ≧ 50Ω .cm 銀灰色， 表面 無氮化硅膜，硅芯與晶體生長(zhǎng)成一體 順大公司 邊皮料 質(zhì)量與單晶相似 是否會(huì)有粘膠存在 開方整形的下腳料 鍋底料 按電阻率分檔 有無石英渣及夾雜物 單晶生產(chǎn)工藝 復(fù)拉料 頭尾料 質(zhì)量與單晶相似 表面 有無 污 物 單晶生產(chǎn)工藝 廢片料 質(zhì)量與單晶相似 有無砂漿 表面 夾雜物 切片工藝 ） 來 源 籽晶 無位錯(cuò)硅單晶 100χ 100χ 130 外協(xié)加工 自加工 φ 150 籽晶夾頭 金屬鉬 根據(jù) 籽晶 尺寸定 外協(xié)加工 高純高強(qiáng)度石墨 根據(jù) 籽晶 尺寸定 外協(xié)加工 籽晶 在使用前需要經(jīng)過 5； 1HF 和 HNO3混合液輕腐蝕， 清洗，烘干后用塑料袋裝好備用。根據(jù)部件的用途，對(duì)其質(zhì)量要求也有所不同。 石英坩堝： 石英坩堝直接與多晶硅料接觸，并伴隨單晶生長(zhǎng)過程在高溫下經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間的烘烤并與硅熔體發(fā)生反應(yīng)和溶解，因此，應(yīng)具有耐高溫，坯料 (二氧化硅 )純度高 ,和外形尺寸標(biāo)準(zhǔn)，無氣泡，無黑點(diǎn)等質(zhì)量特點(diǎn)。 安全防護(hù)： 在處理工藝中會(huì)使用大量強(qiáng)酸（ HF， HNO3）和強(qiáng)鹼（ KOH， NaOH）等物質(zhì)。一旦出現(xiàn)事故，應(yīng)及時(shí)用水沖洗等進(jìn)行初步處理，同時(shí)通報(bào)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。 根據(jù)原材料來源不同，表面狀態(tài)和 污染情況皆不相同，故對(duì)來源不同的原料應(yīng)采用分別單獨(dú)處理工藝。建議清洗處理后的廢片最好用作鑄錠料或復(fù)拉后作為直拉單晶原料。 于 1950 年美國(guó)科學(xué)家 G. K. Teal 和 J. B. Little 將該方法成功地移植到拉制鍺單晶上。 b、 可拉制大直徑單晶， Φ 200 mm 和 Φ 300 mm 單晶已經(jīng)商品化生產(chǎn)，更大直徑的單晶，如 Φ400mm 單晶的制備正在研究中。： 在單層中結(jié)構(gòu)上又分單節(jié)和兩節(jié)的。 ⑶、減少熱對(duì)流，加快蒸發(fā)氣體從熔體表面揮發(fā)，對(duì)降低單晶氧含量十分有 利。除此之外，還能夠符合由生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的，對(duì)引晶和晶體生長(zhǎng)十分重要的參考數(shù)據(jù)： 當(dāng)加熱達(dá)到化料功率時(shí)電壓不能超過 60伏。上述幾種原料的配置根據(jù)公司要求和客戶需要而定。 硼（ B）的分凝系數(shù)為 ，制得的單晶軸向和徑向電阻率分布均比較均勻，因此，硼是最為理想的摻雜元素。故選擇鎵作為摻雜劑。鎵（ Ga）的分凝系數(shù)為,，需要的摻入量多，故采用元素形式摻入。 (6)、 質(zhì)量目標(biāo)： 根據(jù)客戶對(duì)產(chǎn)品要求，目前主要生產(chǎn)直徑 6英寸摻鎵的 P 型導(dǎo)電型號(hào)和 100晶向的 的硅單晶。故暫時(shí)條件不具備，不能列入質(zhì)量指標(biāo)。另外，多晶硅塊應(yīng)盡量碼成凸起形，這樣可以避免或減少在熔化過程中出現(xiàn)坩堝邊“掛料”或 “搭橋”現(xiàn)象。還要注意避免出現(xiàn)掛料和搭橋現(xiàn)象。籽晶熔接和引晶： 待物料完全熔化后，調(diào)整 Ar 氣流量（ 40 升/分）和爐室壓力，使其達(dá)到設(shè)定的減壓拉晶工藝要求。此時(shí)應(yīng)少許降低熔體溫度，并保持一定時(shí)間（ 510 分鐘）后可提升籽晶，開始引晶。這些滑移面是傾斜或垂直于晶體生長(zhǎng)軸的。放出肩的形狀一般有兩種，即平肩和錐形肩，也稱快放肩和慢放肩。如果生長(zhǎng)到設(shè)定的直徑尺寸時(shí)才意識(shí)到開始轉(zhuǎn)肩，則轉(zhuǎn)肩完成后的晶體直徑已經(jīng)超過了所要求的直徑尺寸。待單晶生長(zhǎng)工藝比較穩(wěn)定后，投入等徑控制和補(bǔ)溫程序，單晶進(jìn)入等徑生長(zhǎng)工藝。如果晶體和坩堝直徑比和補(bǔ)溫程序設(shè) 計(jì)的合適，可保證晶體等徑生長(zhǎng)一直到收尾前。進(jìn)入等徑生長(zhǎng)后生長(zhǎng)界面是逐漸由凸變平，進(jìn)而控制成微凹狀。 通過收尾位錯(cuò)會(huì)完全排出在晶體表面。為達(dá)到此目標(biāo)難度很大，這不但需要有相應(yīng)的先進(jìn)的加工技術(shù)和設(shè)備，又由于加工工序長(zhǎng)，還需要具備一套完整的質(zhì)量管理體系。生產(chǎn)效率高，一次配棒可生產(chǎn)數(shù)百枚硅片， 用于加工硅片的日產(chǎn)線切割機(jī)（ NTCNipei）配有線徑為 ㎜的金屬線 , 切割速度為 0 .34 ㎜ /min ②、 切割漿液配制和要求 開方用切割漿液是由牌號(hào) PEG304 硅切削液與碳化硅粉 按 ∶ 1比例 配置而成的。 經(jīng)過性能參數(shù)檢測(cè) 技術(shù)參數(shù) 技術(shù)指標(biāo) 晶 向： 100 電阻率 (μ .㎝ )： 摻鎵： ～ 分三檔 :～ 。m) : 200 177。m 600 60～ 1000C 水泡 砂輪粒徑： 300＃， 270＃， 150＃ NaOH， 腐蝕量 ㎜ ㎜ 纖維拋光輪， 拋 4 個(gè)頂角 ②、 切片生產(chǎn)工藝流程 ③、 沾 棒 開 方 滾 磨 檢 測(cè) 堿 腐 蝕 檢 測(cè) 拋 光 去 膠 檢 測(cè) 不和格錠 不和格錠 回 庫 不和格錠 開 方 錠 開 方 錠 電阻率分檔 硅片主要加工工序工藝技術(shù)簡(jiǎn)述 粘棒： 將硅棒固定在專用的沾棒機(jī)床上，使晶棒的一端面與底板用熱溶膠在 420oC 的溫度下進(jìn)行粘接。加工好的尺寸為125X125mm硅錠，一盤最多可加工 25 根硅錠。滾磨 ：開方的 硅錠 通過滾磨使其四個(gè)頂角的直徑尺寸達(dá)到 150177。堿腐蝕： 腐蝕 的用意是去除硅錠表面在滾磨加工過程中形成的損傷層，這樣可減少和避免硅片在后序加工中產(chǎn)生邊緣缺陷。配棒： 將兩根棒不同長(zhǎng)度配置成一組，使其每組總長(zhǎng)度大致相同，便于每組切出的片子數(shù)量也大致相同。 工藝中使用的切削漿液是本廠配制的，粒徑為 1500目（ 8181。 清洗： 硅片清洗是在超聲清洗槽內(nèi)進(jìn)行。 采用的加熱設(shè)備為馬弗爐，溫度為 6500C，受熱時(shí)間 30 分鐘后 ，立即取出并用風(fēng)扇急速冷卻到室溫。摻鎵硅片 : ～ 3Ω .㎝ 。 。 3～ 6Ω .㎝分為三檔，摻硼