硅锭（dìng）生长是一（yī）个将多（duō）晶硅制成（chéng）单（dān）晶硅的工（gōng）序（xù），将多晶（jīng）硅加热成液体后，精（jīng）密（mì）控（kòng）制热环境（jìng），成长（zhǎng）为高品质的单晶。

相（xiàng）关概念： 单晶（jīng）生长：待多晶硅溶液（yè）温度稳定之后，将籽晶（jīng）缓慢（màn）下降放入（rù）硅（guī）熔体中（籽（zǐ）晶在硅融体中也会被熔化），然（rán）后将籽（zǐ）晶以一定速度向上提升（shēng）进行引（yǐn）晶过程。随后通过缩颈操作，将（jiāng）引晶过程中产生的位（wèi）错消除（chú）掉。当缩颈（jǐng）至足够长度后（hòu），通过调整拉速（sù）和温度使单晶硅直径变大至目标值，然后保持等径生长至（zhì）目标长度。最后（hòu）为了防止（zhǐ）位（wèi）错（cuò）反延，对（duì）单晶（jīng）锭进行收尾操作，得（dé）到单晶（jīng）锭成品，待温度冷却后取出。   制备单（dān）晶硅的方法：有直拉法（CZ法）、区熔法（FZ法）。直拉法简称（chēng）CZ法，CZ法的特点是在一个直（zhí）筒型（xíng）的（de）热系统汇总（zǒng），用石墨电阻加（jiā）热，将装在高纯度（dù）石英坩（gān）埚中（zhōng）的多晶（jīng）硅（guī）熔化，然后将（jiāng）籽晶插入（rù）熔（róng）体（tǐ）表面进行熔接，同时转动籽（zǐ）晶，再反转坩埚，籽（zǐ）晶（jīng）缓慢向上（shàng）提（tí）升，经过引晶、放（fàng）大、转（zhuǎn）肩、等径生（shēng）长、收（shōu）尾（wěi）等过程（chéng），得到单晶硅。   区熔法（fǎ）是利用多晶锭分区熔化和结晶半（bàn）导体晶体生长的（de）一种方法，利用热能在半（bàn）导体棒料的（de）一端产生一熔（róng）区，再熔接单晶（jīng）籽（zǐ）晶。调节温度使熔区缓慢（màn）地（dì）向棒的另一端移动（dòng），通过整根棒（bàng）料，生长成一（yī）根（gēn）单晶，晶向与籽晶的相同。区熔法又分为（wéi）两（liǎng）种（zhǒng）：水平区（qū）熔法和立式悬浮区熔法。前者（zhě）主要用于锗、GaAs等材（cái）料的（de）提纯（chún）和单晶生长。后者是在气氛或（huò）真空的炉室中，利用（yòng）高频线圈在单晶（jīng）籽晶和其上方悬（xuán）挂（guà）的多晶（jīng）硅棒的接触处产（chǎn）生熔区，然（rán）后使熔（róng）区向上移（yí）动进行单晶（jīng）生长。   约85%的硅片由直拉法生产（chǎn），15%的硅片由区熔法生产。按应用分，直（zhí）拉法生长出的单晶硅，主要用于生产集成（chéng）电路元（yuán）件，而区熔法（fǎ）生（shēng）长出的单晶硅主要用于功（gōng）率半导体。直（zhí）拉法（fǎ）工（gōng）艺成熟，更容易生长出大（dà）直径单晶硅；区熔（róng）法熔（róng）体不与容器接触，不易污染，纯（chún）度较高，适用于大（dà）功率电（diàn）子器件生产（chǎn），但较难（nán）生长出大直径（jìng）单晶硅（guī），一般仅用于8寸或以下直径（jìng）。视频中为直（zhí）拉法 。



由于在（zài）拉单晶的过程中（zhōng），对于单晶硅棒的直径控制较难（nán），所以（yǐ）为（wéi）了（le）得（dé）到标准直径的硅棒，比如6寸（cùn），8寸，12寸等等。在（zài）拉单晶后会将硅（guī）锭直径滚磨，滚磨后的硅棒（bàng）表面光（guāng）滑，并（bìng）且（qiě）在尺寸误差上更小。  



采用先进的线切割工艺，将单晶（jīng）晶棒通（tōng）过切片（piàn）设备切成合适（shì）厚度的硅片（piàn）。



由于硅片的（de）厚度（dù）较小，所以切割后的硅片边（biān）缘非常锋利, 磨边的目（mù）的就是形成光滑的（de）边缘（yuán），并（bìng）且在（zài）以（yǐ）后的芯片（piàn）制（zhì）造中（zhōng）不容易碎片。



LAPPING是在沉（chén）重的选定盘和下（xià）晶盘（pán）之间加（jiā）入晶片后，与研磨（mó）剂一起施加压力旋转，使（shǐ）晶片（piàn）变得（dé）平（píng）坦。  



 蚀刻是去除晶片表面（miàn）加工损（sǔn）伤的（de）工序，通过化学溶液溶解因（yīn）物理加工而受损的（de）表（biǎo）层。



 双（shuāng）面研磨（mó）是一种使晶片更平坦（tǎn）的工艺，去除表面的小突起。



RTP是一种在几秒（miǎo）钟内快速加（jiā）热晶片的过程，使得（dé）晶片内部得点缺陷均匀，抑制金属（shǔ）杂质，防止半导体异常运转。



 抛光是通过表（biǎo）面精密加工最终（zhōng）确保表面工（gōng）整（zhěng）度的工（gōng）艺，使用抛光浆与抛光布，搭配适当的温度，压（yā）力（lì）与旋（xuán）转（zhuǎn）速（sù）度，可消除前（qián）制程所（suǒ）留下的机械伤害层，并且得到（dào）表面平（píng）坦度（dù）极佳的（de）硅片（piàn）。



 洗净（jìng）的目的在于（yú）去除硅片经过抛光后表面残留的有机物、颗粒、金属等，以确保硅片表面的洁净度，使之达到（dào）后道工序的（de）品质要求。



 平坦度&电阻率测试仪对抛（pāo）光（guāng）洗净（jìng）后（hòu）的硅片进行检（jiǎn）测，确保抛光后硅片厚（hòu）度、平坦度、局部平坦（tǎn）度、弯（wān）曲度、翘曲（qǔ）度、电阻率（lǜ）等符合客户需求（qiú）。  



PARTICLE COUNTING是精密检查晶片表面（miàn）的（de）工序，通过（guò）激光（guāng）散射方式（shì）测定表面（miàn）缺陷（xiàn） 和数量。



EPI GROWING是（shì）在经过研磨（mó）的硅晶片（piàn）上用气相化学沉积法生（shēng）长（zhǎng）高（gāo）品（pǐn）质硅（guī）单晶膜的工序。

相关概念（niàn）： 外（wài）延生长：是指在单晶衬底(基片)上生长一层（céng）有一定要（yào）求的、与衬底（dǐ）晶向相（xiàng）同的（de）单晶层，犹如原来的晶体向外延伸了一段。外（wài）延生长技术发展于50年代末60年代初。当时，为（wéi）了制造高频大功率（lǜ）器件（jiàn），需要减小集电极串联电阻（zǔ），又（yòu）要求（qiú）材料能耐高压和大电流，因（yīn）此需要在低（dī）阻值衬底上生长一层薄的高阻外延（yán）层。外延（yán）生长的新单（dān）晶（jīng）层可在导电类型、电（diàn）阻率等方面与衬底不同，还（hái）可（kě）以生长不同（tóng）厚度和不（bú）同要求的多层单晶，从而大大提高器件设（shè）计（jì）的灵活性和器件的（de）性能。