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加工流程
单晶生长→切断→外径滚磨→平边或V型槽处理→切片
倒角→研磨 腐蚀--抛光→清洗→包装
切断
:目的是切除单晶硅棒的头部
、尾部及超出客户规格的部分
,将单晶硅棒分段成切片设备可以处理的长度
,切取试片测量单晶硅棒的电阻率含氧量
。
切断的设备
:内园切割机或外园切割机
切断用主要进口材料
:刀片
外径磨削
:由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比***终抛光晶片所规定的直径规格大
,通过外径滚磨可以获得较为精确的直径
。
外径滚磨的设备
:磨床
平边或V型槽处理
:指方位及指定加工,用以单晶硅捧上的特定结晶方向平边或V型
。
处理的设备
:磨床及X-RAY绕射仪
。
切片
:指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片
。
切片的设备
:内园切割机或线切割机
倒角
:指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形
,防止晶片边缘破裂及晶格缺陷产生
,增加磊晶层及光阻层的平坦度
。
倒角的主要设备
:倒角机
研磨
:指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层
,有效改善单晶硅片的曲度
、平坦度与平行度
,达到一个抛光过程可以处理的规格
。
研磨的设备
:研磨机(双面研磨)
主要原料
:研磨浆料(主要成份为氧化铝
,铬砂
,水)
,滑浮液
。
腐蚀
:指经切片及研磨等机械加工后
,晶片表面受加工应力而形成的损伤层
,通常采用化学腐蚀去除
。
腐蚀的方式
:(A)酸性腐蚀
,是***普遍被采用的
。酸性腐蚀液由硝酸(HNO3)
,氢氟酸(HF)
,及一些缓冲酸(CH3COCH
,H3PO4)组成
。
(B)碱性腐蚀
,碱性腐蚀液由KOH或NaOH加纯水组成
。
抛光
:指单晶硅片表面需要改善微缺陷
,从而获得高平坦度晶片的抛光
。
抛光的设备
:多片式抛光机
,单片式抛光机
。
抛光的方式
:粗抛
:主要作用去除损伤层
,一般去除量约在10-20um
;
精抛
:主要作用改善晶片表面的微粗糙程度
,一般去除量1um以下
主要原料
:抛光液由具有SiO2的微细悬硅酸胶及NaOH(或KOH或NH4OH)组成
,分为粗抛浆和精抛浆
。
清洗
:在单晶硅片加工过程中很多步骤需要用到清洗
,这里的清洗主要是抛光后的***终清洗
。清洗的目的在于清除晶片表面所有的污染源
。
清洗的方式
:主要是传统的RCA湿式化学洗净技术
。
主要原料
:H2SO4
,H2O2
,HF
,NH4HOH
,HCL
损耗产生的原因
A.多晶硅--单晶硅棒
多晶硅加工成单晶硅棒过程中
:如产生损耗是重掺埚底料
、头尾料则无法再利用
,只能当成冶金行业如炼铁
、炼铝等用作添加剂
;如产生损耗是非重掺埚底料
、头尾料可利用制成低档次的硅产品
,此部分应按边角料征税
。
重掺料是指将多晶硅原料及接近饱和量的杂质(种类有硼
,磷
,锑
,砷。杂质的种类依电阻的N或P型)放入石英坩埚内溶化而成的料
。
重掺料主要用于生产低电阻率(电阻率<0.011欧姆/厘米)的硅片
。
损耗
:单晶拉制完毕后的埚底料约15%
。
单晶硅棒整形过程中的头尾料约20%
。
单晶整形过程中(外径磨削工序)由于单晶硅棒的外径表面并不平整且直径也比***终抛光晶片所规定的直径规格大
,通过外径磨削可以获得较为精确的直径
。损耗约10%-13%
。
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