硅錠生長(zhǎng)是一個(gè)將多晶硅制成單晶硅的工序，將多晶硅加熱成液體后，精密控制熱環(huán)境，成長(zhǎng)為高品質(zhì)的單晶。

相關(guān)概念： 單晶生長(zhǎng)：待多晶硅溶液溫度穩(wěn)定之后，將籽晶緩慢下降放入硅熔體中（籽晶在硅融體中也會(huì)被熔化），然后將籽晶以一定速度向上提升進(jìn)行引晶過程。隨后通過縮頸操作，將引晶過程中產(chǎn)生的位錯(cuò)消除掉。當(dāng)縮頸至足夠長(zhǎng)度后，通過調(diào)整拉速和溫度使單晶硅直徑變大至目標(biāo)值，然后保持等徑生長(zhǎng)至目標(biāo)長(zhǎng)度。最后為了防止位錯(cuò)反延，對(duì)單晶錠進(jìn)行收尾操作，得到單晶錠成品，待溫度冷卻后取出。   制備單晶硅的方法：有直拉法（CZ法）、區(qū)熔法（FZ法）。直拉法簡(jiǎn)稱CZ法，CZ法的特點(diǎn)是在一個(gè)直筒型的熱系統(tǒng)匯總，用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶硅熔化，然后將籽晶插入熔體表面進(jìn)行熔接，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)籽晶，再反轉(zhuǎn)坩堝，籽晶緩慢向上提升，經(jīng)過引晶、放大、轉(zhuǎn)肩、等徑生長(zhǎng)、收尾等過程，得到單晶硅。   區(qū)熔法是利用多晶錠分區(qū)熔化和結(jié)晶半導(dǎo)體晶體生長(zhǎng)的一種方法，利用熱能在半導(dǎo)體棒料的一端產(chǎn)生一熔區(qū)，再熔接單晶籽晶。調(diào)節(jié)溫度使熔區(qū)緩慢地向棒的另一端移動(dòng)，通過整根棒料，生長(zhǎng)成一根單晶，晶向與籽晶的相同。區(qū)熔法又分為兩種：水平區(qū)熔法和立式懸浮區(qū)熔法。前者主要用于鍺、GaAs等材料的提純和單晶生長(zhǎng)。后者是在氣氛或真空的爐室中，利用高頻線圈在單晶籽晶和其上方懸掛的多晶硅棒的接觸處產(chǎn)生熔區(qū)，然后使熔區(qū)向上移動(dòng)進(jìn)行單晶生長(zhǎng)。   約85%的硅片由直拉法生產(chǎn)，15%的硅片由區(qū)熔法生產(chǎn)。按應(yīng)用分，直拉法生長(zhǎng)出的單晶硅，主要用于生產(chǎn)集成電路元件，而區(qū)熔法生長(zhǎng)出的單晶硅主要用于功率半導(dǎo)體。直拉法工藝成熟，更容易生長(zhǎng)出大直徑單晶硅；區(qū)熔法熔體不與容器接觸，不易污染，純度較高，適用于大功率電子器件生產(chǎn)，但較難生長(zhǎng)出大直徑單晶硅，一般僅用于8寸或以下直徑。視頻中為直拉法 。



由于在拉單晶的過程中，對(duì)于單晶硅棒的直徑控制較難，所以為了得到標(biāo)準(zhǔn)直徑的硅棒，比如6寸，8寸，12寸等等。在拉單晶后會(huì)將硅錠直徑滾磨，滾磨后的硅棒表面光滑，并且在尺寸誤差上更小。  



采用先進(jìn)的線切割工藝，將單晶晶棒通過切片設(shè)備切成合適厚度的硅片。



由于硅片的厚度較小，所以切割后的硅片邊緣非常鋒利, 磨邊的目的就是形成光滑的邊緣，并且在以后的芯片制造中不容易碎片。



LAPPING是在沉重的選定盤和下晶盤之間加入晶片后，與研磨劑一起施加壓力旋轉(zhuǎn)，使晶片變得平坦。  



 蝕刻是去除晶片表面加工損傷的工序，通過化學(xué)溶液溶解因物理加工而受損的表層。



 雙面研磨是一種使晶片更平坦的工藝，去除表面的小突起。



RTP是一種在幾秒鐘內(nèi)快速加熱晶片的過程，使得晶片內(nèi)部得點(diǎn)缺陷均勻，抑制金屬雜質(zhì)，防止半導(dǎo)體異常運(yùn)轉(zhuǎn)。



 拋光是通過表面精密加工最終確保表面工整度的工藝，使用拋光漿與拋光布，搭配適當(dāng)?shù)臏囟龋瑝毫εc旋轉(zhuǎn)速度，可消除前制程所留下的機(jī)械傷害層，并且得到表面平坦度極佳的硅片。



 洗凈的目的在于去除硅片經(jīng)過拋光后表面殘留的有機(jī)物、顆粒、金屬等，以確保硅片表面的潔凈度，使之達(dá)到后道工序的品質(zhì)要求。



 平坦度&電阻率測(cè)試儀對(duì)拋光洗凈后的硅片進(jìn)行檢測(cè)，確保拋光后硅片厚度、平坦度、局部平坦度、彎曲度、翹曲度、電阻率等符合客戶需求。  



PARTICLE COUNTING是精密檢查晶片表面的工序，通過激光散射方式測(cè)定表面缺陷 和數(shù)量。



EPI GROWING是在經(jīng)過研磨的硅晶片上用氣相化學(xué)沉積法生長(zhǎng)高品質(zhì)硅單晶膜的工序。

相關(guān)概念： 外延生長(zhǎng)：是指在單晶襯底(基片)上生長(zhǎng)一層有一定要求的、與襯底晶向相同的單晶層，猶如原來的晶體向外延伸了一段。外延生長(zhǎng)技術(shù)發(fā)展于50年代末60年代初。當(dāng)時(shí)，為了制造高頻大功率器件，需要減小集電極串聯(lián)電阻，又要求材料能耐高壓和大電流，因此需要在低阻值襯底上生長(zhǎng)一層薄的高阻外延層。外延生長(zhǎng)的新單晶層可在導(dǎo)電類型、電阻率等方面與襯底不同，還可以生長(zhǎng)不同厚度和不同要求的多層單晶，從而大大提高器件設(shè)計(jì)的靈活性和器件的性能。