TW201332729A - 從矽晶錠製造晶磚的方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種從包含一單晶中央區域及一多晶周邊區域之矽晶錠切割出晶磚的方法。相較於目前使用之方法,本發明之方法可產生明顯較多數量之包含至少90%單晶矽的實質上呈正方形之晶磚,且這些晶磚可用以提供單晶矽晶圓。本發明亦揭示所形成之一批晶磚及用於切割出矽晶圓之方法。
Description
本申請案主張於2011年12月23日申請之美國第61/579,856號專利申請案之優先權。
本發明係關於將一矽晶錠分割成包含單晶及多晶晶磚之一批矽晶磚的方法,以及關於所製造之該批矽晶磚。
晶體生長裝置或反應爐(諸如方向性固化系統(DSS)及熱交換器方法(HEM)反應爐)係涉及諸如矽之原料材料在一坩堝中之經熔化且可控制的再固化,以產生一結晶材料,通常稱之為晶錠。從熔化原料產生一固化晶錠係要歷經數個小時的幾個可確認的步驟而達成。例如,為了藉由DSS方法來產生一矽晶錠,先將固態矽原料放入一坩堝中(通常容納在一石墨坩堝箱中),且接著置入至一DSS反應爐之熱區中。該原料接著被加熱以形成一液態原料熔化物,且該反應爐溫度(通常遠高於矽熔化溫度1412℃)係維持達數個小時以確保完全熔化。一旦完全熔化後,
通常藉由在熱區中施加一溫度梯度來將熱從已熔化原料移除,以方向性固化該熔化物而形成一矽晶錠。藉由控制該熔化物係如何固化,便可以達成比裝填至該坩堝中之起始原料材料還要高純度的晶錠。此材料接著便可應用在各種高端應用中,諸如半導體及光伏打電池工業中。
在矽原料之一典型固化中,所形成之固化矽晶錠大體上係多晶,其具有任意的小晶體顆粒尺寸及定向。已證實亦可以形成包含單晶(亦即,單一晶體)矽之矽晶錠。例如,為了利用DSS或HEM製程來產生一單晶矽晶錠,可將單晶矽之一或多個固態晶種連同矽原料沿著一坩堝之底部放置,然後將其加熱以熔化。若在原料已完全熔化之後仍維持有晶種之至少一部分,則便會對應於單晶晶種之晶體定向而發生熔化物之方向性結晶。
一般而言,當發生單晶矽晶錠之方向性固化時,亦會形成多晶矽之區域,通常大部分係沿著晶錠之外側邊緣(有時稱之為邊緣生長),尤其當一晶種係放置在坩堝底部的中心處時。舉例來說,當晶體係從表面而非從晶種成核時,便會發生此情況。為了儘可能形成較大的單晶材料之區域,可將一單一晶種或複數個彼此緊靠放置(亦稱之為貼磚(tiling))之較小晶種來覆蓋該坩堝的整個底部,但這會造成較高的成本。再者,由於用以生長結晶材料之條件,已觀察到當晶體從冷卻邊緣成核時仍有可能會發生邊緣生長。
由於製造較大的單晶材料區域需要較高的
成本,因此將所製造之一矽晶錠之單晶區域的可利用性予以最大化係很重要的。然而,這一直存在一個挑戰。例如,矽晶錠通常被放置在一切割器件中(諸如線鋸或帶鋸),且被垂直切片成具有幾乎相同尺寸的晶磚。所形成之晶磚接著被水平地切片成可被進一步加工處理且使用在太陽能電池中之薄晶圓。因此,晶圓之尺寸決定晶磚之尺寸,而晶磚之尺寸繼而指定了該矽晶錠要如何切割。為了獲得15.6公分正方形之典型晶圓,84公分正方形之一晶錠將以5x5圖案被切割成25個晶磚。然而,以此方式切割,僅有中央9個晶磚被視為單晶而可用於製造單晶晶圓。邊緣及隅角晶磚有可能亦包含多晶材料,該多晶材料被切片時將會產生兼具有單晶及多晶特徵之晶圓,有時稱之為混合晶圓。這些將不適合作為單晶晶圓。
因此,在此業界中需要一種能使一矽晶錠之單晶區域的數量能被較佳地利用且形成可從其等切割出實質上為完全單晶晶圓之最大數量的晶磚之方法。
本發明係關於一種將一矽晶錠鋸割成一批晶磚之方法,該矽晶錠具有實質上呈正方形橫截面且包含一單晶矽中央區域及一多晶矽周邊區域。該方法包含以下步驟:將該矽晶錠放置在一可以切割貫穿該矽晶錠之一切割鋸上;及將該矽晶錠垂直地切割成該批矽晶磚,該批矽晶磚包含a)複數個具有實質上類似尺寸且具有實質上呈正方形橫截面之中央晶磚,每一中央晶磚包含至少90%的單
晶矽,b)複數個邊緣晶磚,其具有實質上呈矩形的橫截面,每一邊緣晶磚包含單晶矽及多晶矽,以及c)四個隅角晶磚,其具有實質上呈正方形或實質上呈矩形的橫截面,每一隅角晶磚包含多晶矽。邊緣晶磚及隅角晶磚之尺寸係小於中央晶磚之尺寸。較佳地,該矽晶錠係被同時地切割成該批矽晶磚。本發明進一步關於此批矽晶磚以及關於從該批之所形成的單晶矽晶磚形成實質上為單晶晶圓的方法。
應瞭解,上述概略說明及以下實施方式皆僅係例示性及闡釋性,以提供如申請專利範圍所述之本發明的進一步闡釋。
1A‧‧‧中央晶磚
1B‧‧‧邊緣晶磚
1C‧‧‧隅角晶磚
2A‧‧‧中央晶磚
2B‧‧‧邊緣晶磚
2C‧‧‧隅角晶磚
3A‧‧‧中央晶磚
3B‧‧‧邊緣晶磚
3C‧‧‧隅角晶磚
4A‧‧‧中央晶磚
4B‧‧‧邊緣晶磚
4C‧‧‧隅角晶磚
10‧‧‧矽晶錠
11‧‧‧直線
30‧‧‧晶錠
40‧‧‧晶錠
41‧‧‧直線
第1圖係一包含單晶及多晶區域之矽晶錠的橫截面視圖,其利用目前業界所使用的方法被切片成晶磚。
第2及3圖係利用本發明之方法的實施例而被切片成晶磚之相同矽晶錠的橫截面視圖。
第4圖係利用本發明之方法被切片成晶磚之一較大矽晶錠的橫截面視圖。
本發明係關於從一具有一單晶矽區域之矽晶錠所製造的晶磚及晶圓,以及切割該矽晶錠之方法。
在本發明之方法中,提供一矽晶錠,其包含一單晶矽中央區域及一多晶矽周邊區域。該晶錠可具有業界習知的任何橫截面形狀,諸如圓形、矩形或正方形,
但較佳地本發明之方法係涉及提供具有一實質上呈正方形橫截面之矽晶錠。亦可預期此一晶錠可藉由移除經製造之一晶錠具有一不同形狀的部分,諸如經切割而具有一正方形橫截面之一圓形晶錠或藉由移除純度不佳之材料的邊緣、頂部及底部部分而已切割成所要尺寸之一較大的正方形晶錠。
該矽晶錠可利用業界習知的的任何方法來製造。詳言之,該矽晶錠可藉由在一晶體生長裝置中固化而提供,該晶體生長裝置係一反應爐,尤其係一高溫反應爐,其可以加熱及在大體上大於約1000℃之溫度下熔化一固態原料(諸如矽),且隨後促進所形成之熔化的原料材料之再固化以形成該結晶材料。例如,該晶體生長裝置可以係一方向性固化系統(DSS)晶體生長反應爐或一熱交換器方法(HEM)晶體生長反應爐,但較佳地係一DSS反應爐。
詳言之,該晶體生長裝置可以係一DSS反應爐,其包含一外部反應爐腔室或殼體及位在該反應爐殼體中之一內部熱區。該反應爐殼體可以為任何業界習知的用於高溫結晶的反應爐,包括一不銹鋼殼體,其包含界定一用以循環冷卻流體(諸如水)之冷卻通道之一外壁及一內壁。該晶體生長裝置之熱區係位在反應爐中之一內部區域,其中熱可被提供且經控制以熔化及再固化矽原料材料。該熱區係由隔熱材料所包圍且界定,該隔熱材料可以係業界習知的任何材料,其具有低熱傳導率且可以承受在一高溫晶體生長反應爐中之溫度及條件,且亦包含至少一
加熱系統,諸如多個加熱元件以提供熱來熔化被放置在一坩堝原料。在該熱區中之溫度可藉由調節提供至各種不同加熱元件之功率來予以控制。
該晶體生長裝置進一步包含至少一用於從該熱區移除熱之構件。當該裝置係一DSS反應爐時,該用以移除熱之構件可包含包圍該熱區之隔熱材料的可移動區段。例如,該熱區之頂部及側邊隔熱板可構造成可以垂直移動,而底部隔熱面板則可構造成保持固定不動。或者,作為另一實例,頂部及側邊隔熱面板可構造成保持固定不動,而底部隔熱面板則可構造成可以垂直地移動。亦可採用其他的組合。當該裝置係一HEM反應爐時,用以從該熱區移除熱之構件可以係一熱交換器,諸如氦氣-冷卻式熱交換器,其被提供用以與放置在該熱區中之坩堝的底部形成熱連通。
矽晶錠可在一具有特定尺寸之坩堝中製備,該坩堝係被放置在該晶體生長裝置之熱區中。該坩堝亦可選擇性地被容納在一坩堝箱中,其提供該坩堝之側邊與底部的支撐與剛性,這對於坩堝係由當受熱時易受損、破裂或軟化之材料製成時尤佳。坩堝之形狀決定該矽晶錠之形狀。較佳地,為了製造矽晶錠,該坩堝係由二氧化矽製成且具有立方體或長方體形狀,例如,坩堝可具有正方形橫截面形狀,其具有可以形成60至90公分正方形之矽晶錠的尺寸,諸如介於約65至70公分正方形或80至85公分正方形。
在本發明之方法中所提供的矽晶錠包含一單晶區域(全部具有單一晶體定向)及一多晶區域(全部具有各種不同晶體定向及尺寸)。單晶區域位在該晶錠的中央,而多晶區域係圍繞在周邊。雖然係正中地定位在晶錠中,但單晶區域並不一定要對稱,且再者,其可不對準於矽晶錠之幾何中心。例如,由於在晶體生長裝置之熱區的加熱元件為非對稱性,因此所形成之單晶區域可能非正中地對稱且單晶區域的中心亦可能未對準於晶錠的中心。然而,就本發明之方法而言,矽晶錠較佳地沿晶錠之外周邊未包含單晶矽。亦較佳地,存在於矽晶錠中之單晶矽的量大於多晶矽的量。例如,矽晶錠可包含至少約60%的單晶矽,諸如至少約70%且至少約80%的單晶矽。
為了形成此類型的矽晶錠,矽原料可作為進料而與至少一單晶矽晶種一起被提供至坩堝。該矽原料材料可為業界習知的任何形式,包括粉末、丸粒或較大的塊體或片材。可使用複數個單晶晶種且沿坩堝之底部來配置。可以使用業界習知的任何類型的晶種晶體。例如,單晶晶種之橫截面形狀可以係圓形或多邊形,諸如正方形或矩形。單晶晶種之數量可例如取決於所使用的坩堝之內部尺寸及晶種之尺寸而有所不同。例如,可在內部坩堝底部周圍配置2至36個正方形單晶晶種。作為一特定實例,25個正方形晶種可以5×5圖案配置在坩堝之底部上。該單晶晶種沿任何邊緣之尺寸範圍可從約10公分至約85公分。晶種可配置成實質上完全覆蓋坩堝底部之內部表面的圖
案,且尤其儘可能放置成緊鄰坩堝之內側邊緣及隅角。此一放置有時稱之為貼磚。因此,當使用複數個單晶晶種時,這些晶種可沿坩堝之內側底部表面來配置或貼磚,使得每一晶種與相鄰或鄰近晶種相接觸,形成一緊密聚集的配置。晶種之厚度亦可取決於可使用性及成本而有所不同。例如,晶種可具有厚度約0.5公分至約5公分,包括從約1公分至約4公分,及從約2公分至約3公分。較佳地,所有的晶種在尺寸、形狀及厚度上係實質上類似。
在本發明之方法中,該矽晶錠係放置在一切割器件上(諸如一切割鋸),其可以切割貫穿該矽晶錠,且然後垂直地切割或切片成一批矽晶磚,此將在下文中更詳細說明。該切割器件可以係業界習知的任何切割鋸,其可經構造以切割該矽晶錠。例如,該切割鋸可以係一帶鋸,其將一晶錠連續地切割成晶磚,或者其可以係一線網鋸,其將一晶錠同時地切割成晶磚。該切割器件亦可用以垂直地切割及移除該晶錠之並非用以作為或包括在所要的該批晶磚之部分之外部區段。這有時稱之為晶錠修剪(ingot cropping),其可以在將該晶錠切割成該批晶磚之前或同時來完成。
使用本發明之方法的矽晶錠之垂直切割會形成具有三種不同類型的一批矽晶磚,亦即複數個中央晶磚、複數個邊緣晶磚及四個隅角晶磚。詳言之,中央晶磚在尺寸係實質上類似且具有實質上呈正方形的橫截面形狀。再者,這些晶磚係來自於矽晶錠之中心單晶區域,因
此每一者包含至少約90%的單晶矽,且較佳地係至少約95%的單晶矽,且更佳地係至少約99%的單晶矽。基本上,這些晶磚將可被視為完全單晶晶磚。
複數個邊緣晶磚具有實質上呈矩形的橫截面形狀而非如中央晶磚之正方形橫截面形狀。每一邊緣晶磚包含多晶矽且亦可進一步包含單晶矽。然而,在邊緣晶磚中之單晶矽的量最好係較小化,以藉此最大化存在於所要的中央晶磚中的量。因此,較佳地,每一邊緣晶磚包含至多約50%的單晶矽,且更佳地係至多約30%的單晶矽,且最佳係至多約10%的單晶矽。再者,每一邊緣晶磚的尺寸係小於中央晶磚之尺寸。詳言之,由於邊緣晶磚具有矩形橫截面形狀,因此該晶磚在長度或寬度上係小於中央晶磚(其為正方形,具有相同的長度及寬度)之尺寸。較佳地,邊緣晶磚在尺寸上係彼此實質上類似且具有一維度(長度或寬度)為中央晶磚之尺寸的一半,而另一維度則實質上類似於該中央晶磚之尺寸。
該批晶磚進一步包含四個隅角晶磚,其係來自於實質上呈正方形的矽晶錠。該等隅角晶磚可具有實質上呈正方形或實質上呈矩形的橫截面形狀且在尺寸上係小於中央晶磚或邊緣晶磚的尺寸。例如,當隅角晶磚具有實質上呈矩形的橫截面形狀時,這些晶磚之長度或寬度係小於邊緣晶磚之長度或寬度,且因此小於中央晶磚之尺寸。較佳地,隅角晶磚在尺寸上係彼此實質上類似且具有實質上呈正方形的橫截面形狀,其尺寸為該矩形邊緣晶磚
之最長側邊的一半,且因此為中央晶磚之尺寸的四分之一。再者,隅角晶磚之每一者包含多晶矽,然而亦可存在某些單晶材料。較佳地,隅角晶磚包含小於約25%的單晶材料,且更佳地小於約10%的單晶材料,且最佳為小於約5%的單晶材料。
在所形成之批中之每一晶種磚的數量係取決於矽晶錠之尺寸及晶磚之所要尺寸而有所不同。晶磚尺寸通常係由欲從晶磚所切割出來之晶圓的尺寸所決定。如上所述,用於太陽能電池之矽晶圓通常為14至16公分正方形。因此,包含主要為單晶矽之中央晶磚係較佳地亦為此一尺寸及形狀,其決定欲切割之晶磚的數量。例如,本發明之方法可以產生一批25個矽晶磚,其中9個係如上述之中央晶磚,12個係如上述之邊緣晶磚,且4個係如上述之隅角晶磚。此外,該批亦可以為36個晶磚(16個中央晶磚、16個邊緣晶磚及4個隅角晶磚);49個晶磚(25個中央晶磚、20個邊緣晶磚及4個隅角晶磚);或者64個晶磚(36個中央晶磚、24個邊緣晶磚及4個隅角晶磚)。
這很清楚地顯示在第1至4圖中。第1圖係一包含單晶及多晶區域之矽晶錠的橫截面視圖,其利用目前業界可使用的方法切片成晶磚。第2及3圖係利用本發明之方法的實施例而被切片成晶磚之相同矽晶錠的橫截面視圖。第4圖係利用本發明之方法被切片成晶磚之一較大矽晶錠的橫截面視圖。熟習此項技術者應可瞭解,這些在性質上僅係闡釋說明而非限制性,其僅藉由實例來呈現。
在對本技術有普通瞭解之人士的範疇內仍可以有許多修飾例及其他實施例,且可預期落入本發明之範圍內。此外,熟習此項技術者應可理解特定構造係例示性,實際構造將取決於特定系統。熟習此項技術者在無需過多的例行性實驗亦將能夠辨識及識別出圖示之特定元件的相同均等物。
如第1至3圖所示,矽晶錠10具有一實質上呈正方形橫截面且包含兩個由直線11分開的不同區域,亦即,位在中央處之一單晶區域,其係由圍繞周邊之一多晶區域所包圍。針對這些實例,晶錠係84公分正方形。為了切割出具有標準矽晶圓所需要之尺寸的晶磚,該晶錠通常被放置在一切割鋸上且然後被垂直地切割成5x5陣列,如第1圖所示,其中每一晶磚為15.6公分正方形。這允許大約0.3公分之標準鋸口且移除圍繞每一周邊大約2.4公分以確保產生純度。然而,如圖所示,僅有9個所要尺寸之實質上呈正方形的中央晶磚1A係完全位在單晶區域中。12個邊緣晶磚1B及4個隅角晶磚1C(全部具有實質上呈正方形橫截面)兼具有單晶及多晶區域。因此,利用鋸割一晶錠之標準方法,所形成之一批晶磚將僅能提供9個晶磚可用於製造單晶矽晶圓。
相較之下,利用本發明之方法,可以產生出明顯較多數量之實質上呈正方形的單晶晶磚。這顯示在第2圖中。因此,在第1圖中所示之相同矽晶錠被置入一切割鋸中且予以切成方塊而使得可從單晶區域中切割出16個實質上呈正方形的中央晶磚2A。以此方式,會製造
出16個類似尺寸之邊緣晶磚2B(具有實質上呈矩形的橫截面),每一邊緣晶磚兼具有單晶及多晶矽區域。同樣地,4個具有類似尺寸之隅角晶磚2C亦包含兩種類型的矽,但其橫截面係實質上呈正方形。因此,使用本發明之方法,可從此一矽晶錠切割出來明顯較大數量之可用於製造單晶矽晶圓的晶磚。
由本發明之方法所產生之邊緣及隅角晶磚的形狀及尺寸係由被切割之矽晶錠之單晶區域的對稱性及位置所決定。如上所述,由於在晶體生長裝置之熱區之加熱元件中的不對稱性,有可能所形成之單晶區域並未呈中心對稱性,且再者,單晶區域之中心可能未對準於晶錠之中心。這顯示在第3圖中,其中顯示晶錠30,其係如第1及2圖所示之相同尺寸晶錠,且具有相同形狀的單晶區域(由直線11所示),但其中該單晶區域並未置於該晶錠的中心。在此實例中,使用本發明之方法,16個實質上呈正方形的中央晶磚3A可從此一偏心的單晶區域中切割出來,且具有16個邊緣晶磚3B(具有實質上呈矩形的橫截面),每一邊緣晶磚兼具有單晶及多晶矽區域,以及4個隅角晶磚3C亦同樣兼具兩種類型的矽。如圖所示,來自於該晶錠之一側邊的邊緣晶磚在尺寸與形狀上與來自於另一側邊的邊緣晶磚不同。再者,隅角晶磚並非在橫截面上皆實質上呈正方形。儘管如此,即使具有非中心對稱性之單晶區域的矽晶錠,亦可利用本發明之方法來切割出16個用於製造單晶矽晶圓之晶磚。利用標準方法僅能預期製造出9個。藉
由定位該矽晶錠之單晶區域的中心,將所要的晶磚圖案放置在單晶區域之中心上,且將晶錠鋸割成該圖案,便可以切割出可用於製造單晶矽晶圓之明顯較大數量的晶磚。
各種不同尺寸(較小或較大)之晶錠亦可利用本發明之方法來予以切割。例如,1100公分正方形的矽晶錠利用在本技藝中之標準方法通常可以切割成6x6陣列之15.6公分的正方形晶磚,且藉此從該中央單晶矽區域產生16個實質上呈正方形的中央晶磚,從周邊產生相同尺寸之16個實質上呈正方形邊緣晶磚,以及4個實質上呈正方形的隅角晶磚。僅有16個中央晶磚將可用於製造單晶矽晶圓,因為邊緣及隅角晶磚將包含單晶及多晶矽兩者。然而,如第4圖所示,此一相同的較大晶錠40(具有一中央單晶區域及一周邊多晶區域(由線41所示)可利用本發明之方法來製造25個實質上呈正方形的單晶中央晶磚4A,以及20個實質上呈矩形的邊緣晶磚4B與4個實質上呈正方形的隅角晶磚4C。此較大數量的中央晶磚代表優於業界習知方法之顯著改良。
因此,如圖所示,利用本發明之方法,具有幾乎完全單晶特徵之更多晶磚可從一矽晶錠切割出來,這克服了在業界中如何利用製造在一矽晶錠中之所要的單晶區域之目前存在且尚未解決的問題。本發明之方法大幅度地最大化該矽晶錠之所要單晶區域的利用,這利用標準及目前可用以鋸割一晶錠之方法係無法做到的。針對具有較大中央單晶區域(諸如大於80%的單晶矽)之矽晶錠而
言,這尤其重要。
本發明之方法從一單一矽晶錠製造出一批晶磚,其可進一步被切割成矽晶圓。因此,本發明進一步關於由此方法所製造的一批晶磚且包含上述之晶磚的類型及數量。此批晶磚利用標準或目前已知方法係無法達成的,且在尺寸、形狀、成份及數量上明顯不同於目前從一單一矽晶錠所製造出來的晶磚批。詳言之,就本發明之該批晶磚而言,從上述方法可以獲得高於50%的晶磚橫截面積用於切割出單晶晶圓。例如,如第1圖所示,來自於目前已知方法的該批晶磚可製造出全部25個實質上類似尺寸之正方形晶磚,其中僅有9個可用以製造單晶矽晶圓(大約總面積的36%)。相較之下,由於本發明之一批晶磚(如第2圖所示)係包括16個來自於單晶區域之具有所要尺寸的晶磚,這代表總面積的64%,這係優於目前所能製造之一批晶磚的大幅度改良。
此外,如上所述,由於該批晶磚可用以製造矽晶圓,因此本發明亦關於形成實質上為單晶矽晶圓之方法。此方法包含以下步驟:利用本發明之方法垂直切割一矽晶錠,然後將中央晶磚(包含單晶矽)水平地切割成單晶矽晶圓。業界習知的任何方法可用以切割中央晶磚。再者,該方法可進一步包含以下步驟:在切割成晶圓之前或同時進行修剪以移除頂部及底部部分。所形成之晶圓可具有在業界中所要的任何厚度,包括例如從約0.05至約0.25毫米的厚度,諸如從約0.1至約0.22毫米及從約0.15至0.20
毫米的厚度。
基於闡釋及說明之目的,已呈現本發明之較佳實施例的上述說明。但這並非為唯一性或將本發明侷限於所揭示之精確形式。在觀看上述教示,或者從本發明之實踐中獲得,其仍可實行許多修飾及變動。例如,雖然本發明之方法係針對一矽晶錠來予以說明,但此方法亦可用於切割在一晶體生長反應爐中所製造且具有一中央單晶區域及周邊多晶區域之各種不同材料的晶錠。以上的實施例係經選擇及描述以闡明本發明之原理及其實務上的應用,以使熟習此項技術者能以各種不同實施例及適當於可預期之特殊用途之各種不同修飾例來利用本發明。本發明之範圍係由後附之申請專利範圍及其均等物所定義。
1A‧‧‧中央晶磚
1B‧‧‧邊緣晶磚
1C‧‧‧隅角晶磚
10‧‧‧矽晶錠
11‧‧‧直線
Claims (20)
- 一種將一矽晶錠鋸割成一批晶磚之方法,其包含以下之步驟:i)提供一矽晶錠,該矽晶錠具有實質上呈正方形橫截面,該晶錠包含一單晶矽中央區域及一多晶矽周邊區域;ii)將該矽晶錠放置在一可切割貫穿該矽晶錠之切割鋸上;及iii)將該矽晶錠垂直地切割成該批矽晶磚,該批矽晶磚包含a)複數個具有實質上類似尺寸且具有實質上呈正方形橫截面之中央晶磚,每一中央晶磚包含至少90%的單晶矽,b)複數個邊緣晶磚,其具有實質上呈矩形的橫截面,每一邊緣晶磚包含單晶矽及多晶矽,其中該等邊緣晶磚各具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸,及c)四個隅角晶磚,其具有實質上呈正方形或實質上呈矩形的橫截面,每一隅角晶磚包含多晶矽,其中該等隅角晶磚具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該等邊緣晶磚在尺寸上係實質上類似且具有為該等中央晶磚之尺寸的一半之一個維度與實質上類似於該等中央晶磚之 尺寸的一個維度,且其中該等隅角晶磚在尺寸上係實質上類似且具有實質上呈正方形橫截面,其尺寸為該等中央晶磚之尺寸的四分之一。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該批矽晶磚係9個中央晶磚、12個邊緣晶磚及4個隅角晶磚。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該批矽晶磚係16個中央晶磚、16個邊緣晶磚及4個隅角晶磚。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中該批矽晶磚係25個中央晶磚、20個邊緣晶磚及4個隅角晶磚。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該批矽晶磚係36個中央晶磚、24個邊緣晶磚及4個隅角晶磚。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該矽晶錠係被同時地切割成該複數個矽晶磚。
- 如申請專利範圍第7項之所述方法,其中該切割鋸係線網鋸。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該切割鋸係帶鋸。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等中央晶磚包含至少95%的單晶矽。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等中央晶磚包含至少99%的單晶矽。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該矽晶錠係65至70公分正方形。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該矽晶錠係 80至85公分正方形。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等中央晶磚係各為14至16公分正方形。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等邊緣晶磚包含至多50%的單晶矽。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等邊緣晶磚包含至多30%的單晶矽。
- 如申請專利範圍第1項之所述方法,其中該等邊緣晶磚包含至多10%的單晶矽。
- 一種成批矽晶磚,其包含:a)複數個具有實質上類似尺寸且具有實質上呈正方形橫截面之中央晶磚,每一中央晶磚包含至少90%的單晶矽,b)複數個邊緣晶磚,其具有實質上呈矩形的橫截面,每一邊緣晶磚包含單晶矽及多晶矽,其中該等邊緣晶磚各具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸,及c)四個隅角晶磚,其具有實質上呈正方形或實質上呈矩形的橫截面,每一隅角晶磚包含多晶矽,其中該等隅角晶磚具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸,其中該批矽晶磚係從一個矽晶錠垂直地切割出來。
- 一種形成實質上為單晶晶圓之方法,其包含以下之步驟:i)提供一矽晶錠,其具有實質上呈正方形橫截面,該 晶錠包含一單晶矽中央區域及一多晶矽周邊區域;ii)將該矽晶錠放置在一可切割貫穿該矽晶錠之切割鋸上;iii)將該矽晶錠垂直地切割成複數個矽晶磚,該複數個矽晶磚包含a)複數個具有實質上類似尺寸且具有實質上呈正方形橫截面之中央晶磚,每一中央晶磚包含至少90%的單晶矽,b)複數個邊緣晶磚,其具有實質上呈矩形的橫截面,每一邊緣晶磚包含單晶矽及多晶矽,其中該等邊緣晶磚各具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸,及c)四個隅角晶磚,其具有實質上呈正方形或實質上呈矩形的橫截面,每一隅角晶磚包含多晶矽,其中該等隅角晶磚具有小於該等中央晶磚之尺寸的尺寸;以及iv)從該複數個中央晶磚水平地切割出單晶晶圓。
- 如申請專利範圍第19項所述之方法,其中該等晶圓之厚度為0.05至0.25毫米。
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