朱玲艳多晶硅片抛光的技术研究..docxVIP

河南工业大学研究生课程论文封面(2012-2013学年第2学期)课程论文题目:多晶硅片抛光的技术研究研究生：朱玲艳提交日期： 2013 年 6 月20日研究生签名：学院材料科学与工程学院课程名称近代材料科学与技术进展课程性质非学位课程学生类别全日制学术型任课教师邹文俊教师评语：成绩评定：任课教师签名：年月日多晶硅片抛光的技术研究朱玲艳河南工业大学材料科学与工程学院，郑州，450001摘要：介绍了多晶硅片化学机械抛光技术的原理和工艺过程。分析了抛光液的pH值，磨料，分散剂对抛光效果的影响。并列举出了一种多晶硅的化学机械抛光液。简单介绍了抛光过程中的抛光垫。关键词：多晶硅 化学机械抛光 抛光液 抛光垫 The Technology Research of Polysilicon PolishingZhu Ling-yan（Henan University of Technology,School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou, 450001）Abstract:This paper introduces the principle and process of chemical mechanical polishing technologyof polysilicon.The influence ofthe pH value of polishing solution, abrasive, dispersant on polishing effect is analyzed.It also cites a chemical mechanical polishingsolution of polysilicon.And it simply introduces the polishing pad in the polishing process.Keywords: polysiliconchemical mechanical polishingpolishing solution polishing pad引言硅（S i）是最重要的半导体材料，它在自然界中含量丰富，仅次于氧而排第二。单质硅有结晶型和无定形两种，结晶型硅是一种有灰色金属光泽的晶体，与金刚石有类似的晶格。晶体硅通常分为单晶硅和多晶硅。多晶硅，是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，则这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。其熔点1410℃，沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中，不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间，室温下质脆，切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性，1300℃时显出明显变形。常温下不活泼，高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下，具有较大的化学活泼性，能与几乎任何材料作用。多晶硅可作拉制单晶硅的原料，多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面，远不如单晶硅明显；在电学性质方面，多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著，甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面，两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别，但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等[1-2]。多晶硅根据纯度的不同可以分为冶金级(金属硅)、太阳能级、电子级三种。冶金级硅(MG)是硅的氧化物在电弧炉中被碳还原而成。一般含Si为95%左右,高达99.8%以上。太阳级硅(SG)的纯度介于冶金级硅与电子级硅之间,一般认为含Si在99.99%~99.9999%( 4～6个9)。电子级硅(EG)一般要求含Si在99.9999%以上,超高纯达到99.9999999%~99.999999999%( 9～11个9)。而专业划分太阳能级多晶硅、电子级多晶硅的标准，则是针对硼（B）和磷（P）杂质的含量而言的。冶金级多晶硅主要用于制取高纯多晶硅，本身没有工业应用价值。太阳能级多晶硅主要用于太阳能电池光伏产业以及太阳能伴热方面，消耗量占整个多晶硅生产的95%以上。电子级多晶硅主要用于半导体工业及电子信息产业, 是制造单晶硅的主要原料, 可做各种晶体管、整流二极管、可控硅、集成电路、电子计算机芯片以及红外探测器等。可见，多晶硅是半导体产业，电子信息产业和太阳能电池光伏产业的关键基础材料[3-6]。1 多晶硅的抛光原理抛光是指用抛光材料对金属、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面进行整平处理，降低粗糙度，使凹凸的表面变得平滑、精美，增加表层的光泽度。抛光是切削加工、塑性加工和化学作用的综合过程。微细颗磨粒进行的是切削加工，摩擦引起高温而产生挤擦工件表面层的是塑性加工，抛