一种单晶硅片的生产工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115383534A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211111076.2B28D5/04(2006.01)(22)申请日2022.09.13C10M175/00(2006.01)C30B29/06(2006.01)(71)申请人成都青洋电子材料有限公司C30B15/00(2006.01)地址611200四川省成都市崇州经济开发H01L21/02(2006.01)区同心路(72)发明人傅昭林张超代刚(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所(普通合伙)51218专利代理师袁国君(51)Int.Cl.B24B7/22(2006.01)B24B7/17(2006.01)B24B57/00(2006.01)B24B57/02(2006.01)B28D5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种单晶硅片的生产工艺(57)摘要本发明公开了一种单晶硅片的生产工艺，属于半导体材料生产技术领域，该单晶硅片的生产工艺包括以下步骤：步骤一：制备单晶硅坯：选取纯度高的工业硅，筛选去除工业硅之间混杂的杂质，再将工业硅与掺杂物放入长晶炉内，关闭长晶炉，并对长晶炉内部进行抽真空处理，抽真空完成后，再向长晶炉内通入高纯度氩气，此时再通过长晶炉内的加热装置加热工业硅，使得工业硅与掺杂物混合熔融形成硅熔体，当硅熔体的温度稳定后，向硅熔体内加入晶种，本发明能够充分提高单晶硅片质的量，使得单晶硅片可满足高精度工程的使用，且能够回收利用切削液，不仅进一步降低了成本的消耗，还降低了环境污染的问题。CN115383534ACN115383534A权利要求书1/1页1.一种单晶硅片的生产工艺，其特征在于，该单晶硅片的生产工艺包括以下步骤：步骤一：制备单晶硅坯：选取纯度高的工业硅，筛选去除工业硅之间混杂的杂质，再将工业硅与掺杂物放入长晶炉内，关闭长晶炉，并对长晶炉内部进行抽真空处理，抽真空完成后，再向长晶炉内通入高纯度氩气，此时再通过长晶炉内的加热装置加热工业硅，使得工业硅与掺杂物混合熔融形成硅熔体，当硅熔体的温度稳定后，向硅熔体内加入晶种，再通过缩颈生长、放肩生长、等径生长和尾部生长的工序使得硅熔体变为单晶硅棒，再截取单晶硅棒的等径部分，即得单晶硅坯；步骤二：调配切削液：首先称取乳化剂5～10份、偏硅酸钠1～3份、磷酸钠1～2份、乙二醇5～7份、碱值保持剂0.5～1份、杀菌剂1～2份、纳米颗粒8～10份和水若干；其次将乳化剂、偏硅酸钠、磷酸钠、乙二醇和碱值保持剂混合搅拌，再放入混合器中，并向混合器内加入水，使得混合器在40℃的恒温下搅拌其内部的物料，直至混合液透明，即得基液；最后向混合器内加入纳米颗粒，使得纳米颗粒与基液混合，并再次搅拌至透明状态，即得切削液；步骤三：切削单晶硅坯：启动硅片砂轮，再倒入部分切削液，使得硅片砂轮配合切削液对单晶硅坯的上表面和下表面进行磨削，去除量保持在20～40，确保单晶硅坯的上表面与下表面平行，再启动切片机，并倒入剩余的切削液，先对单晶硅坯进行预切割，使得单晶硅坯的外表面形成预切槽，且预切槽的面积占单晶硅坯横截面的15％～25％，再高速切割单晶硅坯，形成预单晶硅片；步骤四：后处理：精磨预单晶硅片，使得单晶硅片的顶面与底面平行，且顶面和底面均与外表面垂直，再将预单晶硅片放入超声波清洗设备中进行超声波清洗，去除预单晶硅片上的切削液和杂质，最后对预单晶硅片进行烘干和分选，保留合格的预单晶硅片，即得单晶硅片；步骤五：回收切削液：收集步骤三与步骤四中使用后的切削液，即废弃切削液，分析废弃切削液中碱值保持剂、杀菌剂和纳米颗粒的含量，再与步骤二中所述切削液进行比对，判断二者之间的差值，判断结束后，过滤废弃切削液，去除废弃切削液中大颗粒杂质，再将其放入反应釜中，依据差值向反应釜内加入碱值保持剂和纳米颗粒，加热至40℃后恒温搅拌1～1.5h，搅拌完成后停止加热，形成混合物，当混合物的温度等于室温时，再依据差值加入杀菌剂，再次搅拌1～1.5h，直至透明后，即得新切削液。2.根据权利要求1所述的一种单晶硅片的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述晶种的晶向类型为<111>或<110>，该晶种一般呈方形长条状。3.根据权利要求1所述的一种单晶硅片的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述预切槽相互平行，所述切片机的切割速度为600～700，切割线的张力为15～25N，新线进给量为300。4.根据权利要求1所述的一种单晶硅片的生产工艺，其特征在于，步骤四中所述烘干的烘干温度为80℃，烘干时间为1h。5.根据权利要求1所述的一种单晶硅片的生产工艺，其特征在于，步骤五中所述碱值保持剂和杀菌剂分别为三乙醇胺和三嗪类。2CN115383534A说明书1/5页一种