有谁知道单晶硅生产流程的请详细说下

Question

如题所述

Answer 1

1. 切片：在生产过程中，首先将单晶硅棒切割成精确几何尺寸的薄硅片。这一步骤产生的硅粉通过水淋处理，同时产生废水和硅渣。
2. 退火：硅片经过双工位热氧化炉处理，在氮气吹扫后红外加热至300~500℃。硅片表面与氧气反应，形成二氧化硅保护层。
3. 倒角：硅片经过修整，形成圆弧形边缘，以防止硅片边缘破裂和晶格缺陷，并增加磊晶层和光阻层的平坦度。这一过程同样会产生硅粉，通过水淋处理后产生废水和硅渣。
4. 分档检测：为了确保硅片的规格和质量，对其进行检测。在这个过程中，可能会产生废品。
5. 研磨：使用磨片剂去除切片和轮磨造成的锯痕和表面损伤层，从而改善单晶硅片的曲度、平坦度和平行度。研磨过程会产生废磨片剂。
6. 清洗：通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术，去除硅片表面的有机杂质。这一工序会产生有机废气和废有机溶剂。
7. RCA清洗：通过多步骤清洗，去除硅片表面的颗粒物质和金属离子。
8. SPM清洗：使用H2SO4溶液和H2O2溶液配制的SPM溶液，具有强氧化能力，能够将金属氧化后溶解于清洗液中，同时将有机污染物氧化成CO2和H2O，从而去除硅片表面的有机污物和部分金属。这一工序会产生硫酸雾和废硫酸。
9. DHF清洗：使用一定浓度的氢氟酸去除硅片表面的自然氧化膜，同时溶解附着在自然氧化膜上的金属，抑制氧化膜的形成。这个过程会产生再生氟化氢和废氢氟酸。
10. APM清洗：APM溶液由一定比例的NH4OH溶液和H2O2溶液组成，通过H2O2的氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜被NH4OH腐蚀后立即重新氧化，腐蚀和氧化反复进行，从而去除硅片表面的颗粒和金属，使它们随腐蚀层落入清洗液中。这个工序会产生氨气和废氨水。
11. HPM清洗：使用由HCl溶液和H2O2溶液按一定比例组成的HPM，去除硅表面的钠、铁、镁和锌等金属污染物。这个过程会产生氯化氢和废盐酸。
12. DHF清洗：去除上一道工序在硅表面产生的氧化膜。
13. 磨片检测：检测经过研磨和RCA清洗后的硅片质量，不符合要求的则重新进行研磨和RCA清洗。
14. 腐蚀A/B：通过酸性或碱性腐蚀，去除晶片表面受加工应力形成的损伤层。腐蚀A使用混酸溶液，产生氟化氢、NOX和废混酸；腐蚀B使用氢氧化钠溶液，产生废碱液。部分硅片采用腐蚀A，部分采用腐蚀B。
15. 分档监测：对硅片进行损伤检测，存在损伤的硅片重新进行腐蚀。
16. 粗抛光：使用一次坦运研磨剂去除损伤层，一般去除量在10~20um。产生粗抛废液。
17. 精抛光：使用精磨剂改善硅片表面的微粗糙程度，一般去除量1 um以下，从而得到高平坦度硅片。产生精抛废液。
18. 检测：检查硅片是否符合要求，如不符合则重新进行抛光或RCA清洗。
19. 检测：检查硅片表面是否清洁，如果不清洁则重新刷洗，直至清洁。
20. 包装：将单晶硅抛光片进行包装，准备交付使用。