单晶硅衬底的制各有两种方法:一种是由石英砂冶炼、提纯制备出高纯多晶硅,然后由高纯多晶硅熔体拉制出单晶硅锭,再经切片等工艺加工出硅片;G2R-2-DC12V另一种方法是在单晶衬底上通过外延△艺生长出单晶硅外延层,得到外延片。作为外延片的衬底可以是硅片,也可以使用其他单晶材料,如蓝宝石等。在这一章中介绍的是第一种方法。

   多晶硅的制备

  微电子工业使用的硅,是采用地球上最普遍的原料 一石英砂(也称硅石)来制各的。石英砂的主要成分是二氧化硅。石英砂通过冶炼得到冶金级硅(MGS),再经过一系列提纯得到电子级硅(EGS),电子级硅是高纯度的多晶硅。

   冶炼

   冶炼是采用木炭或其他含碳物质如煤、焦油等来还原石英砂,得到硅。硅的含量在98%~99%之问,称为冶金级硅。冶金级硅也称为粗硅或硅铁。粗硅中主要含有铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质。这种纯度的硅是冶金工业用硅,微电子工业用硅只占其中的5%不到。