科创中国

行业领域

新材料技术,新材料产业

需求背景

针对硅片制造过程中对warp值的控制。在单晶硅的密排结构为面心立方结构，单晶硅的密排面为(111)，密排方向为《110》晶向。 对于《100》晶向的晶棒，在《100》晶向的晶棒的柱面上有四个等效的《110》晶向的参考面。

在多线切割过程中，旋转角不同的情况下warp均值上下浮动，但是当notch和钢线网的角度关系为-90 ° 、90 ° 时，warp值较好，位于10以下，这是因为在90 ° 、-90 ° 对应晶体结构中的晶向是《110》晶向(即入刀口的晶向是《110》)，故warp值较好。

现有技术常采用将晶棒在工件板上旋转及摆动后接着，此方法存在牺牲硅片面方位，来确保warp值的可控，但是对于硅片面方位要求低的产品，例如0.1 ° 的产品就不能正常加工，此时就会存在面方位和warp的取舍问题。

需要一种新的三维调整大尺寸单晶硅棒晶向的接着方法，既能保证warp值的控制，又能满足不同产品的加工需求。

需解决的主要技术难题

需要无缺陷产品、极低电阻率产品、低氧产品；技术参数：COP19nm 颗粒小于 10 个；红磷电阻率≤0.0009Ω.cm;氧含量<3ppma。解决此类问题后可以拓宽市场，增加订单量，满足所有半导体类衬底需求市场。

期望实现的主要技术目标

希望与全国材料专业排名前 5 的大学合作，比如清华大学、北京航空航天大学材料学院、武汉理工大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学；希望可以共同创建集成电路半导体级材料相关论坛、学术交流；希望宁夏地区多与上海深圳等半导体发达地区交流合作，招商引资晶圆材料产业链企业。

需求解析

解析单位：“科创中国”绿色低碳环保产业科技服务团（中国自然资源学会） 解析时间：2023-11-06

冯圣玉

山东大学化学与化工学院

特种功能聚集体材料教育部重点实验室主任

综合评价

调整精度：对于大尺寸单晶硅棒的晶向调整，精度是首要考虑的因素。调整方法时，需要考察其能否实现高精度的晶向调整，以及调整的重复性和一致性如何。 适用性：需要考虑其能否适用于不同类型的大尺寸单晶硅棒，以及对于不同晶面和晶向的调整能力。该方法在实际生产环境中的适用性。 操作便捷性：调整方法时，需要考虑其操作便捷程度，包括调整流程的复杂性、所需设备和工具的复杂性以及人员技能要求等因素。操作简单、方便快捷的调整方法更有利于实际应用和推广。 稳定性与可靠性：大尺寸单晶硅棒的晶向调整是一项重要的任务，因此需要确保调整方法的稳定性和可靠性。需要考虑该方法在长时间使用和高强度生产环境下的表现和耐用性。 成本效益：作为一种生产工艺，成本效益是评价调整方法的重要因素。需要考虑该方法的制造成本、维护成本以及使用成本等因素，同时也要考虑其所能带来的经济效益。 可持续性与环保：大尺寸单晶硅棒的晶向调整需要考虑可持续性和环保因素。评价调整方法时，需要关注其是否符合环保法规和标准，以及是否采用了环保的材料和工艺。 技术支持与创新：考虑该方法的技术支持和创新情况，包括相关领域的技术积累和研究成果、技术团队的实力以及创新

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