最後更新:2026年10月8日晶圓製造・基板加工矽晶圓製造(長晶・切片・研磨)中國大陸:缩颈(引晶细颈)

縮頸(Dash晶頸)是什麼

Necking (Dash Neck)

縮頸(necking)是以CZ法成長矽單晶時,在晶種之後拉出直徑數mm細頸的步驟,也稱為Dash法。目的是讓晶種浸入熔液時因熱衝擊而產生的差排,從細頸側面向外排出,得到無差排的晶體。在大型晶棒中,晶頸的強度是一大課題。

目錄5 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關企業
  4. 相關用語
  5. 比較文章

定義與原理

縮頸(Necking)是指形成頸縮部位(neck)的動作,或產生頸縮的現象。在半導體領域,主要是指以柴可拉斯基法(CZ法)成長矽單晶時,在晶種之後拉出直徑數mm細頸部分的步驟。由於是Dash於1959年所發明,此方法也稱為Dash法,細的部分則稱為Dash晶頸(Dash neck)。

縮頸的目的是消除晶體中的差排。將晶種浸入高溫矽熔液時,急遽溫度變化造成的熱衝擊會使晶種產生差排(線狀晶體缺陷)。若直接加粗成長晶體,差排會延續到整根晶體。因此,提高拉晶速度,拉出直徑約3~5mm的細頸並維持一定長度,由於差排是相對於晶體成長方向斜向延伸,便會從細頸側面向外排出,成為無差排的晶體。之後放慢拉晶速度,形成擴大直徑的肩部(crown),再成長目標直徑的晶身(body)。

縮頸的課題在於,細頸越細差排越容易排出,但細頸卻必須支撐整根晶體的重量。300mm晶圓用的大型晶棒重達數百kg,晶頸強度已接近極限。因此已開發出使用高摻雜濃度晶種、使晶頸加粗也不易產生差排的方法,以及在晶種與熔液接觸時的溫度上下工夫等技術。此外,在打線接合中,焊球正上方的線材因受熱而變弱的部位(neck)斷裂稱為斷頸(neck break);金屬拉伸試驗中試片出現頸縮的現象,也稱為縮頸。

縮頸(Dash晶頸)的常見問題

為什麼需要縮頸?
因為晶種浸入高溫熔液時,熱衝擊會使晶種產生差排,若直接加粗晶體,差排會延續到整根晶體。拉出細頸後,差排會從細頸側面向外排出,便能在其後成長無差排的單晶。
Dash晶頸大約多粗?
一般直徑約3~5mm。越細差排越容易排出,但晶頸要支撐整根晶體的重量,因此在重達數百kg的300mm用晶棒中,強度會成為問題。因此也有在晶種上下工夫,使晶頸加粗也不易產生差排。

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