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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