台科技大学99学第二学期质能均衡分组讨论.doc

台科技大學 99 學年度第學期分組討論 討論議題 西門子式多晶矽製程主要製程 主要化合物Si的歷史 CVD的介紹 題目計算 討論成果 組員姓名 意見 葉冠廷 雖然翻譯題目很多專業術語，但是用懂了感覺有一種成就感。 李紫嫻 組長好認真。 薛立成 分組討論很重要，以後如果還有要做報告，會盡早討論。 劉基偉 團隊合作的感覺真好。 胡祥彬 團隊合作的感覺真棒。 西門子式多晶矽製程 本組結論：一.探討題目 討論西門子式多晶矽製程主要製程 將已蒸餾純化之三綠化矽置於一化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition, CVD)反應爐中，與氫氣還原反應而析出純矽於爐中電極上。 H2 + SiHCl3 → Si + 3HCl 西門子式多晶矽製程的運用及用途?? 多晶矽西門子製程目前量產出的多晶矽主要用於半導體及太陽光電產業用，因為西門子製程所產出的多晶矽純度達99.999999999%(11個N)，不但純度要求高的半導體產業採用，就連要求沒那麼高的太陽光電產業也因為無自己的料源系統，而與半導體產業搶。 太陽光電產業成長快速，所以有很多，多晶矽製程不斷有投入者投入，但目前多晶矽純度和產出品質控制均勻度最好的仍是西門子法，所以許多新加入者寧願照舊方法投入西門子製程。 西門子式多晶矽製程時所需的設備 二 主要化合物Si的歷史 1787年，拉瓦錫首次發現矽存在於岩石中。然而在1800年，戴維將其錯認為一種化合物。1811年，蓋-呂薩克和Thénard可能已經通過將單質鉀和四氟化矽混合加熱的方法製備了不純的無定形矽。1823年，矽首次作為一種元素被貝采利烏斯發現，並於一年後提煉出了無定形矽，其方法與蓋-呂薩克使用的方法大致相同。他隨後還用反覆清洗的方法將單質矽提純。 英文中的silicon一詞，來自拉丁文的silex, silicis，意思為燧石（即火石，富含矽元素）。 民國初期，學者原將此元素音譯為「硅」而令其讀為「ㄒ｜ˋ（圭旁確可讀ㄒ｜音，如畦字）」（又，實際上「硅」字本為「砉」字之異體，讀作ㄏㄨㄛˋ[1]）。然而在當時的時空下，由於拼音方案尚未推廣普及，一般大眾多誤讀為ㄍㄨㄟ。由於化學元素譯詞除中國原有命名者，多用音譯，化學學會注意到此問題，於是又創「矽」字避免誤讀。台灣沿用「矽」字至今。 中國大陸在1953年2月，中國科學院召開了一次全國性的化學物質命名擴大座談會，有學者以「矽」與另外的化學元素「錫」和「硒」同音易混淆為由，通過並公布改回原名字「硅」並讀「ㄍㄨㄟ」，但並未意識到其實「硅」字本亦應讀ㄒ｜ˋ音。有趣的是，矽肺與矽鋼片等民間常用詞彙至今仍用矽字[2]。在香港，兩用法皆有，但「矽」較通用。 日文與韓文中則稱之為「硅素」，也可寫成「珪素」。 碳化矽，用於半導體、避雷針、電路元件、高溫應用、紫外光偵檢器、結構材料、天文、碟剎、離合器、柴油微粒濾清器、細絲高溫計、陶瓷薄膜、裁切工具、加熱元件、核燃料、珠寶、鋼、護具、觸媒擔體等領域。 二氧化矽，是沙和石英的主要成分。在半導體和太陽能板等應用中，是目前主要的原料。 矽烷，在醫學和工業領域有著廣泛的應用。 四氯化矽，應用在半導體工業和光電池中。 英文：Chemical Vapor Deposition是一種用來產生、性能好的固態材料的化學技術。半導體產業使用此技術來成長薄膜。典型的CVD製程是將晶圓暴露在一種或多種不同的前驅物下，在表面發生化學分解來產生欲沉積的薄膜。反應過程中也會伴隨地產生不同的副產品，但大多會隨著氣流被帶，不會留在反應中。多晶、非晶及磊晶材料。這些材料有矽奈米線氮化矽、氮氧化矽、碳纖維、碳奈米纖維SiO2、矽鍺、鎢、矽碳及各種不同的high-k介質等材料CVD製程也常用來生成合成鑽石在化學氣相沉積過程中，將晶片放在反應室內，導入多種純濃度和精確度量的化學氣體進入反應室，添加某一程度的能量來激產生化學反應，把一層反應後的合成薄膜沉積在晶圓上。化學氣相沉積製程是沉積晶圓介質膜的傳統方法。也利用同樣的原理沉積導電的金屬層，特別是鎢，因為使用一般的物理氣相沉積 PVD) 或其他沉積技術時，並不容易使鎢沉積至尺寸微小的裝置上的種類 CVD技術被廣泛地使用及在文獻中。這些技術有不同的起始反應機制 (如活化機制) 及不同的製程條件。以反應時的壓力分類常壓化學氣相沉積 (Atmospheric Pressure CVD, APCVD)：在常壓下的CVD製程。 低壓化學氣相沉積 (Low-pressure CVD, LPCVD)：在低壓下的CVD製程。降低壓力可以減少不必要的氣相反應，以增加晶圓上薄膜的一致性。大部份CVD製程都是使用LPCVD或UHVCVD。 超高真空化學氣相沉積 (Ultrahigh vacuum CVD, UHVCVD：在非常