《硅片公司工艺流程》PPT课件

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1、硅片公司工艺流程直回料包括:头尾直回,边皮直回,棒料、埚底料、IC料等.1.边皮直回料4.棒料5.头尾直回料2.边皮直回料原料的种类3.埚底料6.IC料物理法多晶硅原料的检测(1)检测原料的型号两种型号：N与PN型（磷是主要的掺杂元素）P型（硼是主要的掺杂元素）硅原料的检测(2)检测原料的电阻率(电阻率单位：欧姆*厘米)1）片料（IC料）电阻率范围：0.2以下、0.2-0.5,0.5~1、1~3、3~6、6以上；2）块料（直回料、多晶料）电阻率范围：0.2以下、0.2~0.5、0.5~1、1~1.5、1.5~2、2~3.5、3.

2、5~55~7、7~10、10以上。半导体工艺流程图硅片公司名词解释多晶硅原料标准德国瓦克MEMC单晶硅单晶硅主要有直拉和区熔区熔单晶硅可生产直径范围为：Φ1.5〃-Φ4〃。区域熔单晶目前主要用于大功率半导体器件，比如整流二极管，硅可控整流器，大功率晶体管等。区熔单晶硅是利用悬浮区熔技术制备的单晶硅。直拉单晶硅可生产直径范围为：Φ2〃-Φ8〃。直拉硅单晶广泛应用于集成电路和中小功率器件。直拉单晶硅可生产直径范围为：Φ2〃-Φ8〃。硅单晶被称为现代信息社会的基石。硅单晶按照制备工艺的不同可分为直拉（CZ）单晶硅和区熔（FZ）单

3、晶硅，直拉单晶硅被广泛应用于微电子领域。多晶硅区熔用多晶硅：可生产直径Φ40mm－Φ70mm。直径公差(Tolerance)≤10%，施主水平＞300Ω.㎝，受主水平＞3000Ω.㎝，碳含量＜2×1016at/㎝3。各项参数可按客户要求生产。类型和应用硅单晶按拉制方法不同分为无坩埚区熔(FZ)单晶与有坩埚直拉(CZ)单晶。区熔单晶不受坩埚污染，纯度较高，适于生产电阻率高于20欧·厘米的N型硅单晶（包括中子嬗变掺杂单晶）和高阻P型硅单晶。由于含氧量低，区熔单晶机械强度较差。大量区熔单晶用于制造高压整流器、晶体闸流管、高压晶体管等器

4、件。直接法易于获得大直径单晶，但纯度低于区熔单晶，适于生产20欧·厘米以下的硅单晶。由于含氧量高,直拉单晶机械强度较好。大量直拉单晶用于制造MOS集成电路、大功率晶体管等器件。外延片衬底单晶也用直拉法生产。硅单晶商品多制成抛光片，但对FZ单晶片与CZ单晶片须加以区别。外延片是在硅单晶片衬底（或尖晶石、蓝宝石等绝缘衬底）上外延生长硅单晶薄层而制成，大量用于制造双极型集成电路、高频晶体管、小功率晶体管等器件。硅的化学成分硅是元素半导体。电活性杂质磷和硼在合格半导体和多晶硅中应分别低于0.4ppb和0.1ppb。拉制单晶时要掺入一定量

5、的电活性杂质，以获得所要求的导电类型和电阻率。重金属铜、金、铁等和非金属碳都是极有害的杂质，它们的存在会使PN结性能变坏。硅中碳含量较高，低于1ppm者可认为是低碳单晶。碳含量超过3ppm时其有害作用已较显著。硅中氧含量甚高。氧的存在有益也有害。直拉硅单晶氧含量在5～40ppm范围内；区熔硅单晶氧含量可低于1ppm。硅的性质硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中，为1.21电子伏。载流子迁移率较高，电子迁移率为1350厘米2/伏·秒，空穴迁移率为480厘米2/伏·秒。本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×105欧·厘米,掺

6、杂后电阻率可控制在104～10-4欧·厘米的宽广范围内，能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。热导率较大。化学性质稳定，又易于形成稳定的热氧化膜。在平面型硅器件制造中可以用氧化膜实现PN结表面钝化和保护，还可以形成金属-氧化物-半导体结构,制造MOS场效应晶体管和集成电路。上述性质使PN结具有良好特性，使硅器件具有耐高压、反向漏电流小、效率高、使用寿命长、可靠性好、热传导好，并能在200高温下运行等优点。技术参数硅单晶的主要技术参数　硅单晶主要技术参数有导电类型、电阻率与均匀度、非平

7、衡载流子寿命、晶向与晶向偏离度、晶体缺陷等。技术参数1导电类型　导电类型由掺入的施主或受主杂质决定。P型单晶多掺硼，N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶掺锑或砷。　　电阻率与均匀度　拉制单晶时掺入一定杂质以控制单晶的电阻率。由于杂质分布不匀，电阻率也不均匀。电阻率均匀性包括纵向电阻率均匀度、断面电阻率均匀度和微区电阻率均匀度。它直接影响器件参数的一致性和成品率。技术参数2非平衡载流子寿命　光照或电注入产生的附加电子和空穴瞬即复合而消失，它们平均存在的时间称为非平衡载流子的寿命。非平衡载流子寿命同器件放大倍数、反向电流和开关特

8、性等均有关系。寿命值又间接地反映硅单晶的纯度，存在重金属杂质会使寿命值大大降低。技术参数3晶向与晶向偏离度　常用的单晶晶向多为(111)和(100)（见图）。晶体的轴与晶体方向不吻合时，其偏离的角度称为晶向偏离度。    晶体缺陷　生产电子器件用的硅单晶除对位