硅锭生长是一个将（jiāng）多晶硅（guī）制成单（dān）晶硅的（de）工序，将多晶硅加热成液体后，精密控制热环境，成长为高品质的单晶。

相关概念： 单晶（jīng）生长：待（dài）多晶硅溶液（yè）温度稳定之后，将籽（zǐ）晶缓慢下降（jiàng）放入硅熔体中（籽晶在硅融体（tǐ）中也会被（bèi）熔化），然后将（jiāng）籽晶以一定速度向（xiàng）上提升进行引晶（jīng）过程。随后通过缩颈操作，将引晶过程中产生的（de）位错消除掉。当缩颈至足够长度（dù）后，通过调整（zhěng）拉速和温度使单晶硅直径变大至目标值，然后保持等径生长至目（mù）标（biāo）长度。最后为了防（fáng）止位错反（fǎn）延，对单（dān）晶锭进行收尾操作，得到单晶锭成品（pǐn），待温度冷却后取出（chū）。   制备（bèi）单晶硅的方法：有直拉法（CZ法）、区熔法（FZ法）。直（zhí）拉法（fǎ）简称（chēng）CZ法，CZ法的特点（diǎn）是在一个直筒（tǒng）型的（de）热系统汇总，用石墨电阻加热，将装在（zài）高纯度石英坩（gān）埚中的（de）多（duō）晶硅熔化，然后将（jiāng）籽（zǐ）晶插入熔（róng）体表（biǎo）面进（jìn）行熔接，同（tóng）时转动（dòng）籽晶，再反转（zhuǎn）坩（gān）埚（guō），籽晶缓慢向上提（tí）升，经过引晶（jīng）、放大、转肩、等径生长、收尾（wěi）等过程，得（dé）到单晶（jīng）硅。   区熔法是（shì）利用多晶（jīng）锭分区熔化和（hé）结（jié）晶半导体晶体生长的一种方法，利用热能在（zài）半导（dǎo）体棒料的（de）一端产生一熔区，再（zài）熔接单晶籽晶（jīng）。调节温度（dù）使熔区（qū）缓慢（màn）地向棒的另一端移动，通过整根棒料，生（shēng）长成一根单晶（jīng），晶向与（yǔ）籽晶的相同。区熔法又（yòu）分（fèn）为两种：水（shuǐ）平区（qū）熔（róng）法和立（lì）式悬浮区（qū）熔法（fǎ）。前者主（zhǔ）要用于锗、GaAs等材料的提纯和单晶生长。后者（zhě）是在气氛或真空的炉（lú）室中（zhōng），利用（yòng）高（gāo）频线（xiàn）圈在单晶籽晶和其（qí）上方悬挂的多晶硅棒的接触（chù）处产生熔区，然后使熔区向上移（yí）动进行单（dān）晶生长。   约85%的硅片由直拉法生（shēng）产，15%的硅片由（yóu）区熔法（fǎ）生（shēng）产。按应用分，直拉（lā）法生长出的单晶硅，主要用于生产集成电路元件，而区熔法生（shēng）长出的（de）单晶硅主要（yào）用于功率半导体。直拉法工艺成熟，更容（róng）易生长出（chū）大（dà）直径单晶硅（guī）；区（qū）熔（róng）法熔体不（bú）与容器接触，不易污染，纯度较高（gāo），适用于（yú）大功率（lǜ）电子器件生产，但较难（nán）生长出大直径单晶硅，一般仅用于8寸或以下（xià）直径。视频中为直拉法（fǎ） 。



由于在拉单（dān）晶的过程中，对于单（dān）晶（jīng）硅棒的（de）直径控制（zhì）较（jiào）难，所以为了得到标准直（zhí）径的硅棒，比如6寸，8寸，12寸等等。在拉单晶（jīng）后会将硅锭直径滚磨，滚（gǔn）磨后的硅棒表面光滑，并且在尺寸误（wù）差（chà）上更小。  



采用先进的线切割工（gōng）艺，将单晶晶棒通过切片设备切成合适（shì）厚度的硅片。



由于硅片的厚度较（jiào）小，所以（yǐ）切割后的硅片边缘（yuán）非常锋利, 磨边的（de）目的就是形成光滑的边缘，并且在（zài）以后的芯（xīn）片制造中不容易碎片。



LAPPING是在沉重的（de）选定盘和下晶盘之间（jiān）加入（rù）晶片后（hòu），与研磨剂（jì）一起施加压力旋转（zhuǎn），使（shǐ）晶片变（biàn）得平坦。  



 蚀刻是去（qù）除晶片（piàn）表面加工损伤的工（gōng）序，通过化学溶（róng）液溶解（jiě）因物理加工（gōng）而受损的表层（céng）。



 双面研磨是一种使晶（jīng）片更平坦的工艺，去除表面的小（xiǎo）突起。



RTP是一种在（zài）几秒钟（zhōng）内快速（sù）加热晶片的过程，使得晶（jīng）片内部得点缺陷均匀，抑制金属（shǔ）杂质，防（fáng）止半导体异常运转。



 抛光是通过表面精密加工最终确（què）保表面工整（zhěng）度的工艺，使用抛（pāo）光浆与抛光布（bù），搭配适当的温（wēn）度，压力与旋转速度，可消除前制程所留下（xià）的（de）机械伤害层，并且（qiě）得到表面平坦度极佳的硅片。



 洗净的目（mù）的在于去除（chú）硅（guī）片经过抛光后表面残留的有机物、颗（kē）粒、金属等，以确保硅（guī）片表面的洁（jié）净度，使之达到后道工序的品质（zhì）要求。



 平坦度（dù）&电阻率测试仪对（duì）抛光（guāng）洗净后的（de）硅片进行检测，确（què）保抛光后硅片厚度（dù）、平坦度、局部平坦度、弯曲度、翘曲（qǔ）度、电阻（zǔ）率（lǜ）等符合客户需求。  



PARTICLE COUNTING是精密检查晶片表面的工序，通（tōng）过激光散（sàn）射方式测定表面缺陷 和（hé）数量。



EPI GROWING是在（zài）经过研磨的硅晶片（piàn）上用气（qì）相（xiàng）化学沉积法生长高品质硅单晶（jīng）膜的工序。

相关概念： 外延生长（zhǎng）：是指（zhǐ）在单（dān）晶衬底(基片)上生（shēng）长（zhǎng）一层有一定要求的、与衬（chèn）底晶向相同的单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段（duàn）。外延（yán）生长（zhǎng）技术发展于50年（nián）代末60年（nián）代（dài）初（chū）。当（dāng）时，为了制造（zào）高频大功率器件，需（xū）要减小集电（diàn）极串（chuàn）联电（diàn）阻，又（yòu）要求材料能耐（nài）高（gāo）压和（hé）大电流，因此需要在低阻值衬底（dǐ）上生长一（yī）层薄的（de）高阻外延层。外延生长的（de）新（xīn）单晶层可在（zài）导电类型、电阻（zǔ）率等（děng）方面与衬底不同，还可以生长不同厚度和不同（tóng）要求的多层（céng）单晶，从而大大（dà）提（tí）高器件设计的灵活（huó）性和器件的性能。