硅材料的分类与制备 .pptx

第二章 IC制造材料;固体材料：超导体: 大于106(?cm)-1 导 体: 106~104(?cm)-1 半导体: 104~10-10(?cm)-1 绝缘体: 小于10-10(?cm)-1;;;2.2 硅材料的分类;2、按纯度分：;3、按结构分：;单晶硅锭及硅片;;?2.3 硅材料的制备 由于硅的纯度对芯片或太阳电池有很重大的影响，所以工业生产要求使用高纯硅，以满足器件质量的需求。在硅材料的提纯工艺流程中，一般说来，化学提纯在先， 物理提纯在后。原因是：一方面化学提纯可以从低纯度的原料开始，而物理提纯必须使用具有较高纯度的原料；另一方面是化学提纯难免引入化学试剂的污染，而物理提纯则没有这些污染。 概况　由硅石?粗硅?高纯多晶硅（纯度在99.9999999％以上）?单晶硅 ;1． 粗硅的制备 ??粗硅　又称工业硅或结晶硅（冶金级硅），纯度在95％?99％。这种硅是石英砂在电炉中用碳还原方法冶炼而成的。 ??反应要点：高温1600℃?1800℃ ??原因：SiO2(s)十2C(s)＝Si(s)十2CO(g) ??粗硅中杂质多，主要有Fe、Al、C、B、P、Cu 等，其中Fe 含量最多。可用酸洗法初步提纯，高纯硅还需进一步提纯。 ;2． 多晶硅的制备 ??由粗硅合成SiHCl3 （改良西门子法）或SiCl4或SiH4中间体，精馏提纯后，用氢气还原或热分解而制得多晶硅 ??三种方法各有特点，改良西门子法是当前制取多晶硅的主要方法 ??SiHCl3的制备　多用粗硅与干燥氯化氢在200℃以上反应 Si十3HCl==SiHCl3+H2 除生成SiHCl3外，还可能生成SiH4、SiH3Cl、SiH2Cl2、SiCl4等各种氯化硅烷，其中主要的副反应是 2Si十7HCl＝SiHCl3十SiCl4十3H2;?? SiHCl3性质　又称硅氯仿，结构与SiCl4相似，为四面体型。SiHCl3稳定性稍差，易水解 SiHCl3十2H2O==SiO2十3HCl十H2 ??注意要点 (1)合成温度宜低，温度过高易生成副产物。常加少量铜粉或银粉作为催化剂 (2)反应放热，常通入Ar或N2带走热量以提高转化率 (3)须严格控制无水无氧。因SiHCl3水解产生的SiO2会堵塞管道造引起事故。而氧气则会与SiHCl3或H2反应，引起燃烧或爆炸;??SiHCl3的提纯　　 精馏　利用杂质和SiHCl3沸点不同用精馏的方法分离提纯 ??多晶硅的制备 精馏提纯后的SiHCl3用高纯氢气还原得到多晶硅 SiHCl3十H2==Si十3HCl 上述反应是生成SiHCl3的逆反应。反应得到的多晶硅还不能直接用于生产电子元器件，必须将它制成单晶体并在单晶生长过程中“掺杂”，以获得特定性能的半导体。;;;2.4 多晶硅材料相关产业链产品 ;半导体用硅材料产业链 ;硅系太阳能电池产业链;9、青少年是一个美好而又是一去不可再得的时期，是将来一切光明和幸福的开端。。6月-206月-20Wednesday, June 3, 2020 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。20:59:2120:59:2120:596/3/2020 8:59:21 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。6月-2020:59:2120:59Jun-2003-Jun-20 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。20:59:2120:59:2120:59Wednesday, June 3, 2020 13、志不立，天下无可成之事。6月-206月-2020:59:2120:59:21June 3, 2020 14、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。03 六月 20208:59:21 下午20:59:216月-20 15、会当凌绝顶，一览众山小。六月 208:59 下午6月-2020:59June 3, 2020 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/6/3 20:59:2120:59:2103 June 2020 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。8:59:21 下午8:59 下午20:59:216月-20