江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

『技术』大硅片国产替代序幕已开启( 二 )


『技术』大硅片国产替代序幕已开启
本文插图
在直拉单晶生长过程中需要添加不同元素以满足不同需求 。 为满足不同器件制备的要 求 ， 在晶体生长时需要掺入微量电学性的杂质（掺杂剂） 。 其中 P 型半导体 ， 硼（B） 是最常用的掺杂剂；而对于 N 型半导体 ， 磷（P）、砷（As）和锑（Sb）都可以作为掺 杂剂 。 除掺杂剂外 ， 一般情况下在直拉过程中需要避免杂质引入 ， 否则将影响单晶硅、 器件的性能和质量 。 由于单晶硅生长情况对于硅片生产影响较大 ， 所以单晶硅生长技术 在硅片生产中是关键技术之一 。
总结：单晶锭是硅片生产原料 ， 目前生产单晶锭以直拉法为主 。 在生产过程中通过添加 不同的掺杂剂以制备具有不同性能的半导体 ， 但需要对其他杂质进行严格管控 ， 否则成 品质量将受到影响 。 所以 ， 单晶硅生长技术在硅片生产中是关键技术之一 。
从“锭”到“片”
硅片制造工艺实现从“锭”到“片”转换 。 当完成单晶硅生长工艺后 ， 需要通过硅片制造技术来实现硅片生产 。 根据生产流程 ， 单晶硅锭需要通过切断、切片、研磨、抛光、 清洗五大步骤从而得到抛光硅片 。 其中 ， 通过切断得到适合切片的晶棒；切片是将晶棒 切成具有一定厚度和平整度的硅片；研磨工艺 ， 可去除硅片切片表面残留的损伤层 ， 并使硅片具有一定的几何精度；抛光工艺 ， 通过化学和机械作用 ， 去除硅片表面残留的微 缺陷和损伤层 ， 获得硅抛光片；硅片清洗是去除硅片表面各种沾污 。 通过这一系列加工 工艺后 ， 可得到抛光硅片 。
通过对抛光硅片进行特定工艺处理可得到具有特殊性能硅片 。 抛光硅片是目前应用范围 最广、最基础的硅片 ， 以抛光片为基础进行二次加工可得到具有特殊性能的硅片 。 退火片制作工艺是一个升温再降温的过程 ， 通过将抛光片置于氢或氩气中加热 ， 随即进入到 退火过程 。 与抛光片相比 ， 其表面含氧量大幅减少 ， 从而拥有更好的晶体完整性 。 外延 片通常采用化学气相沉积（CVD）技术 ， 反应原理为硅的气态化合物在硅片表面发生反 应 ， 并以单晶薄膜的形态沉积在硅衬底表面 。 SOI 硅片具有三层结构 ， 自上而下分别为 顶层硅片（SOI 层）、氧化层和硅衬底；目前 ， 氢注入剥离键合技术（Smart-Cut）、硅 片直接键合技术（SDB）和注氧隔离技术（SIMOX）是三个最具有竞争力的 SOI 制备技术；由于 SOI 硅片具有氧化层 ， 从而减少硅片的寄生电容以及漏电现象 。 具有特殊性能的硅 片能满足不同应用场景需求 ， 是半导体产业中不可或缺的一部分 。
『技术』大硅片国产替代序幕已开启
本文插图
半导体硅片持续进化 由于抛光片是应用最为广泛的硅片 ， 所以下文均以抛光片为讨论主体 。
硅片向大尺寸迭代
大硅片成为发展趋势 。 随着单晶硅制造技术提升 ， 硅片的尺寸在逐步提升 。 硅片尺寸从 最初 2 英寸 ， 到 4 英寸 ， 5 英寸 ， 6 英寸 ， 8 英寸 ， 再到 12 英寸 ， 其尺寸在持续增加 。 目前 ， 硅片发展史具有多种表述 。 其中 ， 据 SEMI 相关产品数据 ， 4 英寸硅片产生于 1986 年 ， 6 英寸产生于 1992 年 ， 8 英寸产生于 1997 ， 12 英寸产生于 2005 年 。 而行业内根据 各尺寸硅片市场占比情况进行划分 ， 4 英寸、6 英寸和 8 英寸分别为 1980 年代、1990 年 代和 2000 年代占据主流位置；而 12 英寸硅片产线是英特尔和 IBM 于 2002 年首先建成 ，而到 2005 年 12 英寸产品市场占比达到 20%且市场占比持续增大 。 根据硅片发展路径 ， 大尺寸硅片将是行业发展趋势 。
『技术』大硅片国产替代序幕已开启
本文插图


推荐阅读


上一篇：##美国军人伙食怎样？原来都吃这些，难怪长那么壮

下一篇：【京东商城】京东入局医疗器械