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单晶多晶硅片生产工艺流程详
解
在【技术应用】单晶、多晶硅片生产工艺流
程详解（上）中，笔者介绍了单晶和多晶硅片工
艺流程的前半部分，概述了一些工艺流程和概
念，以及术语的相关知识。而的增加提供载体有利于切片的完成。这样就减少了硅片较薄边缘的压
力，硅片也不会碎裂了。
有一防止碎片的系统可供选择，可以消除任何碎片的发生。就是使晶棒直径生长的稍大一
点，那么在切片时，即使发生碎片，滚磨去碎裂处，仍有足够的材料。。切片之后，多余的材料就会被磨去。
除了内圆切割外，还有线切割。
线切割使用研磨砂浆来切割晶棒，砂浆贴附在接触并进入晶棒的钢线上，钢线会产生压力压迫研磨剂与晶棒接触，这样在砂浆和晶棒间的压
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力接触使材料被磨去。
线切割基本结构很简单，一根小直径的钢线绕在几个导轮上使钢线形成梯形的形状。导轮上有凹槽能确保钢线以一定距离分隔开。一根连续的钢线集中绕导轮的一个个凹槽上，形成许多相同间隔的切割表面。线之间的空间决定了想要的硅片厚度。钢线的移动由线轴控制，整个系统只有一根钢线。线的两端分别绕在线轴上，晶棒慢慢向上（下）移动，穿过钢线，钢线能从晶棒上同时切割下许多硅片。如150mm硅片，整根晶棒的切割完成只需约5-8小时。
。这么小的尺寸所造成的切片损失只有
。单根线通常有100km长，绕在两个线轴上。如此长的钢线的应用使线的单个区域每次都不会与砂浆及晶棒接触很长时间。这种与砂浆接触时间的减少有利于延长钢线的寿命。典型的钢线进给速度在10m/s（22mph），即一根100km长的钢线经过一个方向需10，。其中一个线导轮由马达驱动，控制整个钢
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线系统。
钢线必须保持一定的张力能压迫砂浆中的磨砂研磨晶棒，并防止导轮上的钢线进给错误。
线切割机的钢线与晶棒接触，而砂浆沉积在钢线上。砂浆由碳化硅与油混合而成，或其他一些类似的坚硬材料与液体的混合物。通过钢线的带动，砂浆会对晶棒缓慢研磨，带走晶棒表面少许材料，形成凹槽。钢线的不断移动将凹槽中的材料不断带走，在钢线完全通过晶棒后，砂浆仍随钢线移动。
线切割的问题
有两种主要的失效模式：钢线张力的错误改变和钢线断裂。如果钢线的张力错误，线切割机就不能有效进行切割了。钢线有任何一点的松
动，都会使其在对晶棒进行切割时发生摇摆，引起切割损失，并对硅片造成损伤。低的张力还会发生另一问题，会使钢线导轮发生错误进给。这一错误可能造成对晶棒的错误切割或者使钢线
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断裂。在切割过程中，钢线可能会从一个凹槽跳到另一个凹槽中，使硅片切割进行到一半。钢线也可能因张力太大，达到它所能承受的极限，导致钢线断裂。如果钢线断裂，可能对硅片造成损伤，并使切割过程停止。断裂的钢线还可能造成众多硅片的断裂。
晶向
当进行切片时，必须按客户要求沿一个方向切割。所有的客户都希望硅片有一特定的晶向，无论是在一单晶平面还是如果特定的，与平面有特定数值的方向。就要尽可能使硅片的切割接近这一方向。一些制作过程要依靠晶向蚀刻，其它则需要基层的晶向准确。硅片晶向发生任何问题都会引起器件制造问题。因此，必须在切片开始时就检查硅片晶向的正确性。
当晶棒粘在切片机上时，以参考面为基础，将晶棒排好。然而，也不能保证切出来的硅片晶向正确，除非先切两片硅片，用X-ray机检查晶向是否正确。如果硅片的晶向错误，那么就要调
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整切片机上晶棒的位置。切片机有调整晶向的功能。
碳板清除
切片完成之后，粘在硅片上的碳板需要清除。使硅片与碳板粘合在一起的环氧剂能被轻易地清除。操作时应小心，使硅片边缘不会碎裂，并且保持硅片仍在同一顺序。
硅片的原始顺序必须被保持直至激光刻字。
激光刻字
经切片及清洗之后，硅片需用激光刻上标
识。
激光标识一般刻在硅片正面的边缘处，用激光蒸发硅而形成标识。标识可以是希腊字母或条形码。条形码有一好处，因为机器能快速而方便地读取它，但是，人们很难读出。
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因为激光标识在硅片的正面，它们可能会在硅片生产过程中被擦去，除非刻的足够深。但如果刻的太深，很可能在后面的过程中受到沾污。
一般激光刻字的深度在 175μm左右。
通常在