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单晶硅片的应用及加工工艺流程图片_单晶硅片的应用及加工工艺流程

2023-11-09 21:17:01科技帅气的蚂蚁
单晶硅又称硅单晶,是电子信息材料中最基础的材料,属于半导体材料。单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底和太阳能电池。单晶

单晶硅片的应用及加工工艺流程图片_单晶硅片的应用及加工工艺流程

单晶硅又称硅单晶,是电子信息材料中最基础的材料,属于半导体材料。单晶硅主要用于半导体集成电路、二极管、外延片衬底和太阳能电池。

单晶硅晶片是通过一系列工艺从单晶硅棒上切割下来的。单晶硅的制备方法有提拉法(CZ法)、区熔法(FZ法)和外延法,其中提拉法和区熔法用于制备单晶硅棒。区熔硅单晶的最大需求来自功率半导体器件。

直拉法:简称CZ法。CZ法的特点是在直管热系统中聚集,用石墨电阻加热,在高纯应时坩埚中熔化多晶硅,然后将籽晶插入熔体表面进行焊接,同时旋转籽晶,然后反转坩埚。籽晶缓慢上升,经过引晶、放大、转肩、等径生长、收尾过程,得到单晶硅。

区熔法:是用多晶铸锭熔化结晶半导体晶体生长,利用热能在半导体棒一端产生熔化区,然后焊接单晶籽晶的方法。调节温度使熔化区慢慢向棒的另一端移动,通过整棒生长成单晶,晶向与籽晶相同。区熔法有两种:水平区熔法和垂直悬浮区熔法。前者主要用于锗、GaAs等材料的提纯和单晶生长。在后者中,在大气或真空炉室中,通过使用高频线圈,在单晶籽晶和悬挂在其上方的多晶硅棒之间的接触处产生熔化区,然后熔化区向上移动用于单晶生长。由于硅熔体完全靠其表面张力和高频电磁力支撑,悬浮在多晶棒和单晶之间,故称悬浮区熔法。

工艺流程:

直拉法加工工艺:加料熔化缩口生长肩部生长等径生长尾部生长,成品晶棒上升到上炉室冷却一段时间后取出,即完成一个生长周期。

悬浮区熔加工技术:首先用夹具将棒状多晶锭从上下轴垂直精确固定。通过电子轰击、高频感应或光学聚焦来熔化一个区域,使液体受到表面张力的支撑而不下落。移动样品或加热器来移动熔化区。这种方法不使用坩埚,可以避免坩埚污染,因此可以制备非常纯的单晶,也可以用于区熔。

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