半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中硅片須經(jīng)嚴(yán)格清洗。微量污染也會(huì)導(dǎo)致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì),包括有機(jī)物和無機(jī)物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài),有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機(jī)污染包括光刻膠、有機(jī)溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來的油脂或纖維。無機(jī)污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等,嚴(yán)重影響少數(shù)載流子壽命和表面電導(dǎo);堿金屬如鈉等,引起嚴(yán)重漏電;顆粒污染包括硅渣、塵埃、、微生物、有機(jī)膠體纖維等,會(huì)導(dǎo)致各種缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化學(xué)清洗兩種。
在米粒大的硅片上,已能集成16萬個(gè)晶體管。這是何等精細(xì)的工程!這是多學(xué)科協(xié)同努力的結(jié)晶,是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的又一個(gè)里程碑。地殼中含量達(dá)25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。由于硅元素是地殼中儲(chǔ)量豐富的元素之一,對(duì)太陽能電池這樣注定要進(jìn)入大規(guī)模市場(mass market)的產(chǎn)品而言,儲(chǔ)量的優(yōu)勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。
多晶硅的需求主要來自于半導(dǎo)體和太陽能電池。按純度要求不同,分為電子級(jí)和太陽能級(jí)。其中,用于電子級(jí)多晶硅占55%左右,太陽能級(jí)多晶硅占45%,隨著光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,太陽能電池對(duì)多晶硅需求量的增長速度高于半導(dǎo)體多晶硅的發(fā)展,預(yù)計(jì)到2008年太陽能多晶硅的需求量將超過電子級(jí)多晶硅。
單晶硅片:硅的單晶體,是一種具有基本完整的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的晶體。不同的方向具有不同的性質(zhì),是一種良好的半導(dǎo)材料。純度要求達(dá)到99.9999%,甚至達(dá)到99.9999999%以上。用于制造半導(dǎo)體器件、太陽能電池等。用高純度的多晶硅在單晶爐內(nèi)拉制而成。