单晶制程工艺流程

1、23硅的物理性质晶体硅为钢灰色，无定形硅为黑色，密度2.4gcm3，熔点1420，沸点2355，晶体硅属于原子晶体，硬而有光泽，有半导体性质。硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然界分布极广，地壳中约含27.6，结晶型的硅是暗黑蓝色的，很脆，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。 4硅的电学性质一是导电性介于导体和绝缘体之间,其电阻率约在10-4-1010.cm范围内二是电导率和导电型号

2、对杂质和外界因素(光,热,磁等)高度敏感无缺陷半导体的导电性很差,称为本征半导体。当掺入极微量的电活性杂质，其电导率将会显著增加，例如，向硅中掺入亿分之一的硼，其电阻率就降为原来的千分之一。5硅的掺杂1.半导体: 一般而言,半导体材料都是利用高纯材料,然后人为地加入同类型,不同浓度的杂质,精确控制其电子或空穴的浓度.2.本征半导体:在超纯没有掺入杂质的半导体材料中,电子和空穴的浓度相等,称为本征半导体.3.N型半导体:如果在超高纯半导体材料中掺入某种杂质元素如磷(P),使得电子浓度大于空穴浓度,称其为n型半导体(而此时的电子称为多数载流子,空穴称为少数载流子);4.P型半导体:在超高纯半导体材

3、料中掺入某种杂质元素如硼(B),使得空穴浓度大于电子浓度,则称为其p型半导体,(此时的空穴称为多数载流子,电子称为少数载流子)5.相应地,这些杂质被称为n型掺杂剂(施主杂质)或p型掺杂剂(受主杂质)6硅的化学性质硅属元素周期表第三周IVA族，原子序数14，原子量28.085。原子价主要为4价，其次为2价，因而硅的化合物有二价化合物和四价化合物硅的化学性质比较活泼，在高温下能与氧气等多种元素化合，不溶于水、硫酸，硝酸、盐酸及王水，却易溶于氢氟酸和硝酸的混合液，用于造制合金如硅铁、硅钢等，如在拉晶时与石英坩埚（Sio2）反应： Si+ Sio2=2Sio（所以会增加硅中氧的浓度）结晶型的硅是暗黑蓝

4、色的，很脆，是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下，除氟化氢以外，很难与其他物质发生反应。 7硅的用途高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型和p型半导体结合在一起，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路（包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。 8硅材料的分类一、按硅材料的导电特性分类：1、P型：在硅料中掺入千万分之一的铝、镓、铟、硼等元素得到的半导体2、N型：在硅料中掺入千万分之一的锑、磷、砷等元素得到的半导

5、体3、PN混合型，两种掺杂元素都有4、本征半导体：无PN型，检测时也无电流，电阻率很高，纯度非常高。按其分子排列格子分类 1、单晶硅料： 以有序的分子格式排列的硅材料 2、多晶硅料： 以无序的分子格式排列的硅材料9硅纯度1、半导体级：纯度以9N以上的可用于半导体制作，如：二级管、三级管等。9N即纯度在99.999999999%以上,电阻率为6.cm2、IC级（Integrated Circuit）：纯度在12N以上的可用于制作集成电路，如：电脑CPU，一般可编程IC，集成模块等，电阻率6.cm3、区熔级：电阻率高为几十到一百多。4、工业硅：纯度很低的硅材料，在98%左右，主要用工业用途，如冶炼

6、合金等10原生多晶回收料碎硅片IC裸片原材料碳头多晶进口原生多晶头尾料提肩料籽晶边皮料埚底料11直拉单晶工艺流程：直拉单晶工艺周期流程工艺流程重点12单晶工艺流程明细3.装料:装入指定的原料用量注意不要损坏坩埚需考虑到熔解方式避免产生挂边，搭桥。4.抽真空:达到工艺要求的真空度 检漏:确认炉内的漏气率在超过规定值时要进行检查1. 安装石英坩埚: 将石英坩埚装入石墨坩埚内注意不要碰坏坩埚确认石英坩埚没有伤,脏污2.放置掺杂剂控制电阻率一点不剩全部倒入坩埚内13单晶工艺流程明细7.引晶:除去晶种机械加工成形时导致的塑性变形缺陷一边旋转一边引晶的工序根据晶向以最合适的速度引晶8.放肩:结晶直径扩大到指定尺寸 5.化料稳温:在规定的电力和坩埚位置下熔化多晶液体完全均匀混合保持一段時间，等融化后的硅材料稳定。 同时，气体挥发，液体温度、坩埚温度及热场达到稳定平衡状态6 .熔接/吃光圈（籽晶插入液面很光亮、很清晰的一道圆圈）1411.收尾：在单晶不发生晶裂情况下，不断缩小直径，直至尾端成一尖点与液面分开12.冷却:将晶棒缓慢保提起，让晶体慢慢冷却9 .转肩:达到目标直径后纵向生长10.等径:维持指定的直径尺寸拉晶单晶工艺流程明细