工艺-硅片制造

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光伏硅片工艺流程

光伏硅片工艺流程

光伏硅片工艺流程
光伏硅片的工艺流程包括以下步骤:
多晶相关工序:将原生硅料以及循环硅料在铸锭炉内生产成为多晶硅锭。

多晶开方:把粘在操作台上的硅锭制成符合检测要求的硅块,开方包括单晶棒及多晶锭的粘接、加工、清洗、称重、检测等。

切磨工序:把已开方的多晶硅块通过去头尾及平面、倒角、滚圆等操作加工成符合各项检测要求的硅块和准方棒。

粘胶工序:把硅块用粘胶剂粘结到工件板上,为线切工序做准备。

砂浆工序:用碳化硅微粉和悬浮液按一定比例混合而成,是决定硅片切割质量的重要因素之一,浆料区域的主要工作就是为线切机配置及更换砂浆。

线切工序:用多线切割机将硅棒或硅块切割成符合要求的硅片,线切割是由导轮带动细钢线高速运转,由钢线带动砂浆形成研磨的切割方式。

清洗工序:将线切工序生产的硅片进行脱胶、清洗掉硅片表面的砂浆,包括三项工作内容,预清洗、插片、超声波清洗。

以上就是光伏硅片的工艺流程,仅供参考。

光伏硅片的工艺流程举例如下:
原料准备:光伏硅片的主要原料是硅,通常使用单晶硅或多晶硅。

这些硅原料需要经过精炼和纯化处理,以确保硅片的质量和纯度。

晶体生长:在光伏硅片制作的第一步,硅原料被熔化成液态,并通过特定的方法进行晶体生长。

单晶硅的晶体生长通常采用Czochralski法或区域熔化法,而多晶硅则采用溶液凝固法。

切割:晶体生长后,硅块需要被切割成薄片,即光伏硅片。

切割通常使用钻石线锯或切割盘进行,以保证切割的精度和平整度。

以上只是部分举例,光伏硅片的工艺流程还包括表面制绒、等离子刻蚀、镀减反射膜、丝网印刷等步骤。

这些步骤都是为了提高光伏电池的光电转换效率,确保光伏电池的性能和质量。

太阳能硅片生产工艺

太阳能硅片生产工艺

太阳能硅片生产工艺以太阳能硅片生产工艺为主题,是一个非常重要的话题。

太阳能硅片是太阳能电池的核心部件,是太阳能电池转换太阳能为电能的关键。

太阳能硅片的生产工艺是非常复杂的,需要经过多个步骤才能完成。

本文将详细介绍太阳能硅片的生产工艺。

太阳能硅片的生产工艺主要分为以下几个步骤:1.硅材料的准备太阳能硅片的主要原材料是硅,硅材料的纯度对太阳能电池的性能有很大的影响。

因此,在生产太阳能硅片之前,需要对硅材料进行精细的处理,以提高其纯度。

硅材料的准备包括熔炼、晶化、切割等步骤。

2.硅片的制备硅材料经过处理后,需要将其制成硅片。

硅片的制备主要分为两个步骤:切割和抛光。

切割是将硅材料切成薄片,通常厚度为0.3mm 左右。

抛光是将硅片表面进行抛光处理,以提高其表面光洁度。

3.硅片的清洗硅片制备完成后,需要对其进行清洗。

清洗的目的是去除硅片表面的杂质和污染物,以提高其表面纯度。

清洗的方法包括化学清洗和机械清洗两种。

4.硅片的掺杂硅片的掺杂是太阳能电池的关键步骤之一。

掺杂是指在硅片表面加入少量的杂质,以改变硅片的电学性质。

掺杂的方法包括扩散法和离子注入法两种。

5.硅片的烘烤硅片掺杂完成后,需要进行烘烤处理。

烘烤的目的是将掺杂杂质与硅片表面结合,形成PN结。

烘烤的温度和时间是非常关键的,需要根据具体的掺杂材料和硅片厚度进行调整。

6.硅片的金属化硅片金属化是将金属电极连接到硅片上,以形成太阳能电池的正负极。

金属化的方法包括印刷法和蒸镀法两种。

7.硅片的测试硅片制备完成后,需要对其进行测试。

测试的目的是检测硅片的电学性能和光电性能,以保证其质量符合要求。

太阳能硅片的生产工艺是非常复杂的,需要经过多个步骤才能完成。

每个步骤都非常关键,需要严格控制各个参数,以保证硅片的质量和性能。

随着太阳能电池技术的不断发展,太阳能硅片的生产工艺也在不断改进和完善,以满足市场的需求。

硅片工艺流程的6个步骤

硅片工艺流程的6个步骤

硅片工艺流程的6个步骤硅片可是个很神奇的东西呢,那它的工艺流程有哪6个步骤呀?第一步,原料准备。

这就像是做菜要先准备食材一样。

硅料可是硅片的主要原料,得把硅料准备得妥妥当当的。

这些硅料要经过严格的挑选,就像挑水果一样,得挑那些质量好的。

要是硅料质量不好,后面做出来的硅片肯定也不咋地啦。

第二步,硅料提纯。

这个步骤可重要啦。

硅料里面可能会有一些杂质,就像米饭里偶尔会有小石子一样讨厌。

要通过各种方法把这些杂质去掉,让硅料变得超级纯净。

只有纯净的硅料,才能做出高质量的硅片呢。

第三步,拉晶。

这一步就像是变魔术一样。

把提纯后的硅料变成硅棒。

这个过程中,温度啊、环境啊都要控制得特别精确。

就像烤蛋糕,火候不对就烤不好。

硅棒的质量直接影响到后面硅片的质量哦。

第四步,切割。

硅棒有了,就要把它切成一片片的硅片啦。

这可不是随便切切的,要切得又薄又均匀。

就像切土豆片一样,每一片都要薄厚合适。

这个切割技术要求可高了,切得不好的话,硅片可能就会有破损或者厚度不均匀的情况。

第五步,研磨和抛光。

切好的硅片表面可能不是那么光滑,这时候就需要研磨和抛光啦。

就像给硅片做个美容,让它的表面变得超级光滑。

这样在后续的使用中,硅片才能更好地发挥作用。

第六步,清洗和检测。

硅片做好了,可不能就这么直接用呀。

要把它洗得干干净净的,把切割、研磨、抛光过程中残留的东西都去掉。

然后还要进行检测,看看硅片有没有缺陷,就像检查一件刚做好的衣服有没有破洞一样。

只有检测合格的硅片,才能被用到各种高科技产品里面呢。

8寸硅片芯片制造工艺流程

8寸硅片芯片制造工艺流程

8寸硅片芯片制造工艺流程1.引言1.1 概述概述硅片芯片制造工艺是指将硅片加工成集成电路的过程,其制备过程需要经过一系列繁琐的步骤。

本篇文章将详细介绍8寸硅片芯片制造工艺的流程,内容包括硅片制备、芯片制造工艺以及电路制造等方面。

通过了解这些工艺流程,可以更好地理解硅片芯片的制作过程,提高对集成电路制造的认识。

在硅片制备方面,我们将介绍材料准备和晶圆生长两个环节。

材料准备是指对原始硅材料进行精细处理,以获得高质量的硅片材料。

晶圆生长过程则是将选取的硅材料在高温环境下进行晶体生长,获得具有良好晶体结构的硅片。

芯片制造工艺是指在硅片上进行微米级别的加工,以制作出各种功能电路。

我们将重点介绍掩膜制备和光刻两个步骤。

掩膜制备是指将设计好的电路图案转移到掩膜上,以备用于后续的光刻过程。

光刻是利用光敏剂和紫外线光照的方法,在硅片上形成微米级别的线路图案。

最后,我们将探讨电路制造的环节,包括电路设计和电路制造两个部分。

电路设计是指根据目标功能需求,设计出相应的电路结构,并进行电路仿真和验证。

电路制造则是实际在硅片上进行各种电路元件的布局和连接,形成完整的集成电路。

通过对8寸硅片芯片制造工艺流程的了解,可以更好地理解集成电路制造的复杂性和技术难度。

同时,也能够加深对硅片芯片的认识,提高对电子产品的使用和开发的理解。

在未来,随着科技的不断发展,硅片芯片制造工艺将不断进步和创新,为电子产业的发展提供更加强大的支持。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示:本文主要介绍了8寸硅片芯片制造工艺流程。

文章分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分包括概述、文章结构和目的三个部分。

在概述中,简要介绍了8寸硅片芯片制造的背景和意义。

文章结构部分说明了本文的组织结构和各个章节的主要内容。

目的部分明确了本文的写作目标和意图,即通过介绍8寸硅片芯片制造工艺流程,增进读者对芯片制造工艺的理解。

正文部分主要分为三个部分:硅片制备、芯片制造工艺和电路制造。

硅片制造工艺流程

硅片制造工艺流程

硅片制造工艺流程硅片制造工艺简介硅片制造工艺是指将硅材料加工成薄而平坦的硅片的过程。

硅片是电子工业中的重要材料,广泛应用于集成电路、太阳能电池等领域。

本文将详细介绍硅片制造的各个流程。

原料准备1.选择高纯度硅石作为原料。

2.将硅石破碎成合适的颗粒大小。

3.对硅石进行化学处理,去除其中的杂质,提高硅的纯度。

单晶生长1.将纯化后的硅原料加热至高温熔化状态。

2.在熔融硅中嵌入“种子晶体”。

3.控制温度和晶体生长速度,使熔融硅逐渐凝固,并沿着晶体生长方向形成单晶硅。

晶圆切割1.将长大的单晶硅坯料切割成薄片,即晶圆。

2.切割过程中要保证晶圆的平整度和尺寸精度。

清洗与抛光1.对切割好的晶圆进行化学清洗,去除表面的污染物和残留物。

2.使用机械和化学方法对晶圆表面进行抛光,使其变得平整光滑。

氧化1.将清洗后的晶圆放入高温氧气中进行热氧化处理。

2.在氧化过程中形成氧化硅层,用于绝缘和保护。

光刻1.在氧化硅层上涂覆光刻胶,形成薄而均匀的涂层。

2.使用光刻机将特定的图形投射到光刻胶上,通过曝光和显影过程,转移图形到晶圆表面。

蚀刻1.使用化学蚀刻等方法,去除掉未被光刻胶保护的区域的氧化硅。

2.蚀刻过程根据设计要求,可以形成不同的结构和形状。

沉积1.在蚀刻后的晶圆表面,通过化学气相沉积等方法,沉积相应的薄膜。

2.沉积的薄膜可以用于制造电路、保护表面等。

接触与封装1.对薄膜进行光刻、蚀刻等工艺,形成连接线路和探针。

2.将晶圆切割为芯片,进行测试和封装,形成最终的硅片产品。

以上就是硅片制造工艺的主要流程。

通过这一系列的加工步骤,硅原料成功转化为高质量的硅片,为电子行业的发展提供了重要的基础材料。

光伏硅片生产工艺流程

光伏硅片生产工艺流程

光伏硅片生产工艺流程光伏硅片是太阳能电池板的主要组成部分,其生产工艺流程包括原料准备、硅片生长、硅片切割、电池片制作等多个步骤。

下面将详细介绍光伏硅片的生产工艺流程。

首先,光伏硅片的生产需要准备原料。

主要原材料为硅矿石,通过选矿加工后得到高纯度金属硅,然后将金属硅经过冶炼、电解等步骤制得硅片使用的衬底材料。

第二步是硅片生长。

硅片生长主要有Czochralski法和浮区法两种方法。

Czochralski法将高纯度硅坯料放入石英坩埚中,加热至高温并搅拌,通过向下拉出硅坯料,使其在液体硅溶液中逐渐凝固形成硅单晶。

而浮区法则是将硅块悬挂在石英管内,通过向上拉出硅块,使其在高温条件下逐渐凝固,并保持整体的纯净性。

这些硅单晶然后被切割成较薄的硅片。

第三步是硅片切割。

硅片切割是将硅单晶切割成薄片的过程。

通常采用金刚石线锯或切割盘进行切割。

在切割硅片之前,需要对硅单晶进行晶向取向,以确定切割的方向。

切割后的硅片经过清洗和检验后,就可以用于制作太阳能电池片了。

第四步是电池片制作。

电池片制作主要有清洗、扩散、光学及反射膜涂布、黄光烧结、扩散、阳极氧化、金属化等多个步骤。

首先需要对硅片进行清洗,将硅表面的杂质去除。

接着,通过扩散工艺在硅表面形成p型或n型电导性。

然后,进行光学及反射膜的涂布,以提高光吸收能力。

接着,进行黄光烧结,使电池片更加稳定。

扩散是为了形成pn结,阳极氧化是为了保护电池片表面。

最后,通过金属化将正负极引出,形成太阳能电池片。

以上就是光伏硅片的主要生产工艺流程。

虽然每个工艺都有多个步骤,但每个步骤的作用都是为了提高光伏硅片的效率和稳定性。

随着光伏技术的不断进步,工艺流程也在不断地改进,以适应太阳能市场的需求。

硅片制造生产流程

硅片制造生产流程

悬浮液:简称切削液,学名聚乙二醇;
按切割密度要求的配比混合
砂浆
图1
图2
图1为正在烘箱中的金刚砂
图2为正在配制砂浆的沙浆缸
硅片性质、生产流程及其工艺
2、线开方
上棒:
从粘棒处领取上一工序粘接好的圆棒,将圆棒装到线开方工作台 上
图中带5*5圆孔的为电磁工作 台定位铝板,将粘接好的晶 棒装到工作台上,由定位铝 板定位,然后对电磁工作台 加磁,固定好晶棒。
4、滚圆
硅片性质、生产流程及其工艺
将切方好的晶棒装夹到外圆磨床上,开始对晶棒外圆进行滚磨。
加工标准: 圆径 150± 0.2mm 同心度 ≤ 0.5mm 表面无明显锯痕:深度<0.5mm
加工好的晶棒送至待检区,由品管部 门对晶棒尺寸等参数进行检验
检验合格的晶棒送入存储区,等待下 一工序领用。
下一工序:切片粘棒
上图为刻度模板 用刻度模板的刻度目测缺角、梯形、外形 片是否存在检测标准内。
11、包装
品管再次对分选完的硅片进行抽检,合 格后分发合格证,转入下一工序——包 装
每100片硅片用两片泡沫垫包住,套进塑 料收缩袋中,进行封口
硅片性质、生产流程及其工艺
上图为正在封口的硅 片
左图为塑料封口机
合格证
硅片封口完毕后, 用远红外热收缩机 将每包硅片的外层 塑料薄膜收缩
硅片性质、生产流程及其工艺
硅片性质: 硅片尺寸:
硅片性质、生产流程及其工艺
硅片性质: 硅片内控标准
硅片性质、生产流程及其工艺
整个工艺流程:
线开方粘棒
线开方
硅片性质、生产流程及其工艺
线开方去胶
滚磨
粘棒
切片
去胶

硅片制造的工艺

硅片制造的工艺

硅片制造是半导体工业中的重要工艺之一,下面是硅片制造的基本工艺流程:1. 原料准备:使用高纯度的多晶硅作为原料。

通过冶炼和提纯过程,将原料中的杂质去除,得到高纯度的硅块。

2. 切割硅块:将高纯度的硅块切割成薄片,即硅片。

通常使用金刚石刀片进行切割,在加工过程中要控制好切割参数,以确保切割出的硅片尺寸准确。

3. 研磨和抛光:对切割出的硅片进行研磨和抛光处理,以去除切割过程中产生的裂纹和表面缺陷,使硅片表面平整光滑。

4. 清洗和去污:通过化学溶液浸泡、超声波清洗等方法,将硅片表面的有机和无机污染物去除,确保硅片表面的洁净度。

5. 表面处理:对硅片表面进行氧化处理,形成一层二氧化硅(SiO2)的氧化层。

这一步骤可以通过干氧化、湿氧化等不同的工艺来实现。

6. 光刻:使用光刻胶涂覆硅片表面,然后通过光刻机将模具上的图案投影到光刻胶上,并进行曝光、显影等过程,形成光刻胶图案。

这一步骤用于制作芯片上的电路图案。

7. 蚀刻:使用蚀刻液将光刻胶未覆盖的硅片表面进行腐蚀,去除不需要的硅材料。

根据需要,可以选择湿蚀刻或干蚀刻工艺。

8. 清洗和检验:对蚀刻后的硅片进行再次清洗,去除蚀刻残留物,并进行质量检验,确保硅片符合要求。

9.检测与分选:对硅片进行质量控制,包括光学检测、电学测试等,然后根据测试结果进行分级。

10. 包装和测试:将制造好的硅片进行封装和标识,以便后续的芯片生产使用。

同时,对硅片进行测试,验证其电性能和质量。

需要注意的是,硅片制造是一项复杂的工艺,需要严格控制各个环节和参数,以确保硅片的质量和性能。

此外,还有许多高级工艺,如离子注入、薄膜沉积、金属化等,用于制造不同类型的芯片和器件。

硅片加工的技术

硅片加工的技术

标准湿式清洁流程
Ohmi新式清洗工艺流程
硅片清洗及化学品
四:干式清洁技术与化学品 干式清洗,即所谓的气相清洁技术,利用气态 臭氧、HF、HCl等替代。
硅片加工技术
二、切片 切片决定了晶片的几个重要规格:表面晶向、 晶片厚度、晶面斜度、曲度。 1、晶棒固定(单晶硅切片前,晶棒已磨好外 径与平边) 硅棒在切片前是以蜡或树脂类的黏结剂粘附于 与硅棒相同长度的石墨上;石墨起支撑作用、 防切割过程中对硅片边缘造成崩角现象
硅片加工技术
2、晶向定位(单晶硅) 单晶硅棒的生长方向为(1 0 0)或(1 1 1), 可与其几何轴向平等或偏差一固定角度。切 片前,利用X光衍射方法调整硅棒在切片机 上的正确位置。
硅片加工技术
三、晶边圆磨 工艺过程:通过化学刻蚀、轮磨得方式来实现, 其中以轮磨得方式最稳定;轮磨主要是利用 调整旋转的钻石沙来研磨被固定在真空吸盘 上慢速转动的晶片,在此过程中,除了研磨 晶片的外形,还能较准确地控制晶片的外径 与平边的位置和尺寸。
硅片加工技术
四:晶面研磨 目的:去除晶片切片时所产生的锯痕与破坏层, 并同时降低晶片表面粗糙度。 晶面研磨设备如图:待研磨的Si片被置于挖有 与晶片相同大小孔洞承载片中,再将此承载 片置于两个研磨盘之间。硅片表面材料的磨 除主要是靠介于研磨盘与硅片间的陶瓷磨料 以抹磨得方式进行。
晶面研磨机台示意图
硅片加工技术
五:刻蚀 刻蚀目的:去除机械加工在晶片表面所造成的 应力层,并同时提供一个更洁净、平滑的表 面。 刻蚀液:酸系,氢氟酸、硝酸及醋酸组成的混 合液 碱系,不同浓度的氢氧化钠或氢氧化 钾组成。
硅片加工技术
五:刻蚀 刻蚀设备:以酸洗槽为主,工艺流程如图;工 艺关键在于刻蚀时间的控制,当Si片离开酸 液槽时,必须立即放入水槽中将酸液洗尽, 以避免过蚀现象发生。

硅片生产工艺流程与注意要点说明

硅片生产工艺流程与注意要点说明

硅片生产工艺流程及注意要点简介硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。

期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。

除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。

硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。

工艺过程综述硅片加工过程包括许多步骤。

所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。

硅片加工的主要的步骤如表1.1的典型流程所示。

工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。

在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。

表1.1 硅片加工过程步骤1.切片2.激光标识3.倒角4.磨片5.腐蚀6.背损伤7.边缘镜面抛光8.预热清洗9.抵抗稳定——退火10.背封11.粘片12.抛光13.检查前清洗14.外观检查15.金属清洗16.擦片17.激光检查18.包装/货运切片(class 500k)硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。

这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。

为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。

切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。

切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。

这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。

切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。

硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。

在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。

激光标识(Class 500k)在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。

硅片生产工艺技术流程1说课讲解

硅片生产工艺技术流程1说课讲解

顺大半导体发展有限公司太阳能用硅单晶片生产技术目录一、硅片生产工艺中使用的主要原辅材料1、拉制单晶用的原辅材料,设备和部件:2、供硅片生产用的原辅材料,设备和部件:二、硅片生产工艺技术1、硅单晶生产部(1)、腐蚀清洗工序生产工艺技术对处理后原材料质量要求(2)、腐蚀清洗生产工艺流程①多晶硅块料,复拉料和头,尾料处理工艺流程②边皮料酸碱清洗处理工艺流程③埚底料酸清洗处理工艺流程④废片的清洗处理工艺流程(3)、硅单晶生长工艺技术(4)、单晶生长中的必备条件和要求①单晶炉②配料与掺杂(5),单晶生长工艺参数选择(6)、质量目标:(7)、硅单晶生长工艺流程2、硅片生产部(1)、硅片加工生产工艺技术(2)、硅片加工工艺中的必备条件和要求①切割机②切割浆液(3)、质量目标(4)、硅片加工工艺技术流程①开方锭生产工艺流程②切片生产工艺流程(5)、硅片尺寸和性能参数检测前言江苏顺大半导体发展有限公司座落于美丽的高邮湖畔。

公司始创生产太阳能电池用各种尺寸的单晶和多晶硅片。

拥有国内先进的拉制单晶设备104台,全自动单晶炉112台。

年产量可达到××××吨。

拥有大型先进的线切割设备×××台。

并且和无锡尚德形成了合作联盟(伙伴),每×可以向尚德提供×××硅单晶片。

同时河北晶于2004年,占地面积××××。

公司现在有×××名员工,从事澳、南京等光伏组件公司都和顺大形成了长年的合作关系。

为了公司的进一步发展,扩大产业链,解决硅单晶的上下游产品的供需关系,2006年在扬州投资多晶硅项目,投资规模达到××亿。

工程分两期建设,总规模年产多晶硅6000吨。

2008年底首期工程已经正式投入批量生产,年产多晶硅×××吨。

硅片制造工艺流程

硅片制造工艺流程

硅片制造工艺流程一、引言硅片是集成电路制造中的重要材料,它是制造芯片的基础。

本文将详细介绍硅片制造的工艺流程,包括硅片的原材料、制备方法以及后续的加工步骤。

二、硅片制造的原材料硅片的主要原材料是硅石,它是一种含有高纯度硅的矿石。

硅石经过破碎、磨粉和洗涤等处理,得到高纯度的硅粉。

硅粉中的杂质经过化学处理和高温热解去除,最终得到高纯度的硅。

三、硅片制备方法硅片的制备主要有以下几个步骤:3.1 溅射法溅射法是一种常用的制备硅片的方法。

它使用高纯度的硅靶作为溅射材料,在真空环境中进行溅射沉积。

通过控制沉积温度、气压和靶材的纯度等参数,可以得到高质量的硅片。

3.2 Czochralski法Czochralski法是一种通过熔融硅制备硅片的方法。

首先将高纯度硅加热至熔点,然后将单晶硅籽晶放入熔池中,慢慢拉出并旋转晶体,在晶体表面形成一层均匀厚度的硅片。

3.3 浮基法浮基法是一种制备大尺寸硅片的方法。

它使用硅溶液在液面上浮起并结晶,最终形成硅片。

浮基法可以制备出较大尺寸的硅片,但是需要保证溶液的纯度和稳定性。

四、硅片的加工步骤硅片制备完成后,需要进行一系列的加工步骤,以得到最终的芯片。

4.1 切割硅片首先需要根据芯片尺寸的要求进行切割。

常用的切割方法有钻石切割和线锯切割。

通过控制刀具的速度和切割厚度,可以得到理想尺寸的硅片。

4.2 清洗切割后的硅片需要进行清洗,以去除切割时产生的杂质和残留物。

清洗过程中使用酸碱溶液和超纯水进行循环清洗,确保硅片的表面洁净。

4.3 抛光清洗后的硅片表面可能存在微小的凸起或缺陷,需要进行抛光处理。

抛光可以通过机械抛光或化学机械抛光来实现,使硅片表面变得光滑均匀。

4.4 贴膜抛光后的硅片需要进行保护贴膜。

贴膜可以防止硅片表面受到污染和损伤,同时也有助于提高硅片的光学性能和化学稳定性。

4.5 检验最后,对贴膜后的硅片进行质量检验。

检验包括外观质量、尺寸精度和表面平整度等方面的检查,以确保硅片满足要求。

硅片制造生产流程ppt

硅片制造生产流程ppt
4、滚圆
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硅片性质、生产流程及其工艺
4、滚圆
将切方好的晶棒装夹到外圆磨床上,开始对晶棒外圆进行滚磨。 加工标准: 圆径 150± 0.2mm 同心度 ≤ 0.5mm 表面无明显锯痕:深度<0.5mm
加工好的晶棒送至待检区,由品管部 门对晶棒尺寸等参数进行检验
检验合格的晶棒送入存储区,等待下 一工序领用。 下一工序:切片粘棒
待喷洗干净后, 放入80度热水浸 泡硅棒粘胶部分, 等待胶水软化。
待胶软化后, 将硅片取出, 放入盛有清水 的盒子中,进 行插片
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硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
上图为全自动清洗机
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硅片性质、生产流程及其工艺
8、清洗
将去胶后的硅片 放入片盒中,准 备清洗。
左图为片盒
将片盒放入盛有 清水的盒子,准 备清洗
右图为可以测量厚度和TTV 的花岗石测量仪器。 上图为刻度模板
用刻度模板的刻度目测缺角、梯形、外形 片是否存在检测标准内。
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硅片性质、生产流程及其工艺
11、包装
品管再次对分选完的硅片进行抽检,合 格后分发合格证,转入下一工序——包 装
每100片硅片用两片泡沫垫包住,套进塑 料收缩袋中,进行封口
上图为正在封口的硅 片
此线锯满载切割 可以切割四根长 度为500mm的方 棒,出片率为57 片/公斤。
右下角图片为切 割过程示意图。 钢线以13m/s的 速度带着金刚砂 磨削形成切割。
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硅片性质、生产流程及其工艺
7、切片去胶
将线锯切割完毕 卸下的晶棒送到 切片去胶室准备 去胶。
将晶棒翻转, 装在去胶工装 上,抬入去胶 槽,用水枪将 硅片外部和内 部的砂浆喷洗 干净。

硅片生产工艺流程及注意要点

硅片生产工艺流程及注意要点

硅片生产工艺流程及注意要点一、引言硅片是集成电路制造的基础材料,其生产工艺流程至关重要。

本文将详细介绍硅片生产的工艺流程及注意要点,以帮助读者全面了解硅片生产过程。

二、硅片生产工艺流程1. 原料准备•硅矿石提取:硅矿石是硅片的原料之一,需要通过采矿等过程提取出纯净的硅。

•化学品准备:包括氢氧化钠、氢氟酸等,用于辅助硅片生产过程中的反应与处理。

2. 熔炼•硅熔炼:将提取的硅矿石与化学品一起投入熔炼炉中,通过高温熔炼得到纯净的硅块。

•晶体生长:将熔炼后的硅块放入晶体炉中,控制温度和晶体生长速度,形成硅锭。

3. 切割•硅锭切割:将硅锭切割成薄薄的硅片,通常使用切割机械进行切割。

•去除杂质:对切割后的硅片进行化学处理,去除表面杂质。

4. 磨光•磨光处理:通过机械或化学方法对硅片进行磨光处理,提高平整度和光洁度。

5. 检测•硅片质量检测:对硅片进行质量检测,包括硅片的厚度、平整度、杂质含量等指标。

三、硅片生产注意要点1. 工艺控制•温度控制:硅熔炼和晶体生长过程要严格控制温度,影响硅片的质量。

•反应时间:控制反应时间能有效影响硅片的晶格结构和杂质含量。

2. 原料质量•原料纯度:硅矿石和化学品的质量直接影响硅片的成品质量,务必选用高纯度原料。

3. 设备维护•设备保养:保持硅片生产设备的清洁与正常运行,避免设备问题影响生产质量。

4. 环境条件•清洁环境:硅片生产需要在无尘洁净的环境下进行,减少外部杂质对硅片的影响。

5. 人员技能•操作技能:硅片生产工艺繁琐复杂,生产人员需要经过专业培训和技能考核。

四、结论硅片生产工艺复杂且具有一定的技术要求,通过严格控制工艺流程和注意要点,可以提高硅片的质量和产量,为集成电路制造提供可靠的材料支持。

希望本文对读者了解硅片生产工艺流程和注意要点有所帮助。

硅片制造工艺流程(一)

硅片制造工艺流程(一)

硅片制造工艺流程(一)硅片制造工艺简介硅片是集成电路制造过程中的关键组成部分,其制造工艺经历了多个流程。

本文将详细介绍硅片制造过程中的各个流程,包括晶圆准备、光刻、扩散与腐蚀、电镀与薄膜沉积、封装等。

晶圆准备1.硅材料准备:选择高纯度的单晶硅材料,并进行化学处理,以去除杂质。

2.晶圆切割:将单晶硅材料切割成具有一定厚度的圆片,即晶圆。

光刻1.光刻胶涂布:将光刻胶涂布在晶圆表面,形成一层均匀的薄膜。

2.掩膜制作:使用掩膜板,通过光刻曝光技术,在光刻胶上形成所需图案。

3.光刻曝光:使用紫外光或电子束辐射光刻胶,通过掩膜上的图案,将图案影射至光刻胶上。

扩散与腐蚀1.扩散:将晶圆置于高温炉中,控制温度和时间,使掺杂物在晶圆表面扩散,形成所需的电子特性。

2.腐蚀:使用化学腐蚀剂,将晶圆表面的不需要的杂质或层进行腐蚀,以便得到所需的器件结构。

电镀与薄膜沉积1.电镀:使用电解质溶液和电流作用,使金属沉积到晶圆表面,形成电极或导线等结构。

2.薄膜沉积:利用物理或化学方法,在晶圆表面沉积一层薄膜,用于改变电子器件的性能或保护晶圆。

封装1.引脚制作:将金属线或引脚与晶圆上的电子器件连接,形成导线或引脚结构。

2.盖片封装:使用封装材料将晶圆和连接线或引脚进行封装,以保护电子器件。

结论硅片制造工艺是现代集成电路制造的重要环节。

通过晶圆准备、光刻、扩散与腐蚀、电镀与薄膜沉积、封装等流程,能够制造出高质量的硅片,支撑着现代电子设备的发展。

不同的制造工艺流程在整个过程中起到了协同作用,确保了硅片的性能和质量。

晶圆准备•硅材料准备:选择高纯度的单晶硅材料,并进行化学处理,以去除杂质。

•晶圆切割:将单晶硅材料切割成具有一定厚度的圆片,即晶圆。

光刻•光刻胶涂布:将光刻胶涂布在晶圆表面,形成一层均匀的薄膜。

•掩膜制作:使用掩膜板,通过光刻曝光技术,在光刻胶上形成所需图案。

•光刻曝光:使用紫外光或电子束辐射光刻胶,通过掩膜上的图案,将图案影射至光刻胶上。

硅片生产抛光工艺流程

硅片生产抛光工艺流程

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1. 粗磨,去除硅片表面的大颗粒杂质,形成均匀的粗糙表面。

半导体-硅片生产工艺流程及工艺注意要点

半导体-硅片生产工艺流程及工艺注意要点

硅片生产工艺流程及注意要点简介硅片的准备过程从硅单晶棒开始,到清洁的抛光片结束,以能够在绝好的环境中使用。

期间,从一单晶硅棒到加工成数片能满足特殊要求的硅片要经过很多流程和清洗步骤。

除了有许多工艺步骤之外,整个过程几乎都要在无尘的环境中进行。

硅片的加工从一相对较脏的环境开始,最终在10级净空房内完成。

工艺过程综述硅片加工过程包括许多步骤。

所有的步骤概括为三个主要种类:能修正物理性能如尺寸、形状、平整度、或一些体材料的性能;能减少不期望的表面损伤的数量;或能消除表面沾污和颗粒。

硅片加工的主要的步骤如表 1.1的典型流程所示。

工艺步骤的顺序是很重要的,因为这些步骤的决定能使硅片受到尽可能少的损伤并且可以减少硅片的沾污。

在以下的章节中,每一步骤都会得到详细介绍。

表1.1 硅片加工过程步骤1.切片2.激光标识3.倒角4.磨片5.腐蚀6.背损伤7.边缘镜面抛光8.预热清洗9.抵抗稳定——退火10.背封11.粘片12.抛光13.检查前清洗14.外观检查15.金属清洗16.擦片17.激光检查18.包装/货运切片(class 500k)硅片加工的介绍中,从单晶硅棒开始的第一个步骤就是切片。

这一步骤的关键是如何在将单晶硅棒加工成硅片时尽可能地降低损耗,也就是要求将单晶棒尽可能多地加工成有用的硅片。

为了尽量得到最好的硅片,硅片要求有最小量的翘曲和最少量的刀缝损耗。

切片过程定义了平整度可以基本上适合器件的制备。

切片过程中有两种主要方式——内圆切割和线切割。

这两种形式的切割方式被应用的原因是它们能将材料损失减少到最小,对硅片的损伤也最小,并且允许硅片的翘曲也是最小。

切片是一个相对较脏的过程,可以描述为一个研磨的过程,这一过程会产生大量的颗粒和大量的很浅表面损伤。

硅片切割完成后,所粘的碳板和用来粘碳板的粘结剂必须从硅片上清除。

在这清除和清洗过程中,很重要的一点就是保持硅片的顺序,因为这时它们还没有被标识区分。

激光标识(Class 500k)在晶棒被切割成一片片硅片之后,硅片会被用激光刻上标识。

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+ C Si Carbon MGS
+ CO2 Carbon Dioxide
19.10.2020
二、生成三氯硅烷(TCS)并提纯
Si + HCl MGS
SiHCl3 + SiCl4 TCS
冷凝器 Condenser
氯化氢
Si + HCl TCS
Filters
提纯室
反应腔, 300 C
硅粉末 MGS
• 去除硅片表面的缺陷 • 4:1:3 比例混合物:HNO3 (79 wt% in H2O),
HF (49 wt% in H2O), and pure CH3COOH. • 化学反应:
3 Si + 4 HNO3 + 6 HF 3 H2SiF6 + 4 NO + 8 H2O
19.10.2020
十、化学机械抛光
从沙子到硅片
19.10.2020
• 原材料:石英砂(二氧化硅) • 沙子先转化为多晶硅 (冶金级 MGS) • 将MGS粉末与HCl反应以形成三氯硅烷(TCS) • 用汽化+凝结法提高TCS的纯度 • 将TCS与H2反应生成多晶硅(电子级EGS)
从沙子到硅片-2
19.10.2020
• 熔化EGS,拉成单晶硅锭 • 掐头去尾,磨边,做槽口或者切面 • 将硅锭切成硅片 • 边缘去角,抛光,湿法刻蚀,CMP • 激光刻线
• 外延淀积 (optional)
从沙子到硅片-3
19.10.2020
SiO2 ( 90-95% )
0.5元/kg
多晶硅 ( 99.99% )
1000元/kg
单晶硅 Wafer
10000元/kg
19.10.2020
一、用炭从二氧化硅中还原出硅
气体 液体
SiO2 Sand
Heat (1700°C)
五:
掐头去尾、 径向打磨、 切面、 或者制槽
19.10.2020
晶向指示标记
19.10.2020
Flat, ≤150 mm Notch, 200 mm
平口
槽口
19.10.2020
六、硅片切割 Wafer Sawing
Orientation Notch
Saw Blade
Coolant
Crystal Ingot Ingot Movement
Carrier gas bubbles
电子级硅
19.10.2020
Source: /semiconductors/_polysilicon.html
19.10.2020
四、多晶硅转变成单晶硅
两种主要方法: (1)直拉法(CZ) (2)区熔法(FZ)
19.10.2020
多晶结构
19.10.2020
19.10.2020
无定形(非晶)结构
硅的金刚石结构图 晶胞
19.10.2020
单晶硅单位结构 原胞
z
<100> plane
x
晶向
z
y
z
x
19.10.2020
<111> plane
y
<110>
y
plane
x
晶面格点
19.10.2020
<100> 晶面
基本格点单胞
<111> 晶面
(1)拉单晶: CZ 方法
石英坩锅 Quartz Crucible
单晶硅种子 seed 单晶硅锭 ingot
石墨坩锅 Graphite Crucible
熔化后的硅 1415 °C
加热板 Heating coils
CZ 拉单晶图示
19.10.2020
Source: /semiconductors/_crystalgrowing.html
Pure TCS with 99.9999999%
19.10.2020
三、用氢从TCS中还原出硅(EGS)
SiHCl3 TCS
Heat (1100 °C)
+ H2 Si
Hydrogen
EGS
+ 3HCl Hydrochloride
H2
液态 TCS
工艺腔
Chamber
EGS
H2 and TCS
TCS+H2EGS+HCl
Sweden
1824
由拉丁语单词 "silicis"而来,意为"燧石"
2.352 Å 2.33 g/cm3 12.06 cm3
2200 m/sec
100,000 cm
28%
1414 C
2900 C
Source: /chemistry/web-elements/nofr-key/Si.html
19.10.2020
(2)区熔法-FZ Method
热板运动
多晶硅 棒 Rod
熔化后的硅 热板
单晶硅
晶种
两种方法的比较
19.10.2020
• CZ 方法更普遍
– 成本更低 – 硅片尺寸更大 (300 mm已可投入生产) – 材料可重复使用
• FZ方法(Floating Zone)
– 单晶纯度更高 (无坩锅) – 成本更高,硅片尺寸偏小 (150 mm) – 主要用于功率器件
基本格点原胞
硅片表面腐蚀坑
19.10.2020
<100> plane
<111>plane
缺陷图解
19.10.2020
间隙型杂质
空位(Schottky缺陷)
Frenkel缺陷
层错
19.10.2020
为什么是硅?
19.10.2020
• 历史的选择 • 储量丰富,便宜, 取之不尽,用之不竭 • 二氧化硅性质非常稳定,绝缘性能极好,
集成电路工艺
19.10.2020
-硅片制备
19.10.2020
分两部分: 1、体硅材料的制备 2、SOI材料的制备
晶体结构
• 单晶
– 全域重复结构
• 多晶
– 局域重复结构
• 非晶(无定形)
– 完全不存在重复结构
19.10.2020
单晶结构
19.10.2020
Grain Boundary
Grain
且很容易通过热过程生长 • 禁带宽度大,工作温度范围宽 • 电学和机械性能都非常奇异。
名称 元素符号 原子序数 原子重量
发现者 发现地 发现时间 名称由来 晶格常数 固体密度 摩尔体积
声速 电阻率 反射率
熔点 沸点

19.10.2020
Si
14
28.0855
Jöns Jacob Berzelius
Pressure
Diamond Coating
19.10.2020
七、硅片倒角 Edge Rounding
硅片
硅片运动
边缘去角前的硅片 边缘去角后的硅片
八、抛光
19.10.2020
• 粗抛 • 传统的, 研磨式的, 磨粉浆抛光 • 目的在于移除大部分的表面损伤 • 形成平坦的表面
19.10.2020
九、湿法腐蚀
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