химический каталог




Технология полупроводникового кремния

Автор Э.С.Фалькевич, Э.О.Пульнер, И.Ф.Червоный, Л.Я.Шварцман и др.

ристаллов с дислокациями. Это означает, что отвод тепла кристаллизации через твердую фазу при выращивании бездислокационных монокристаллов будет затруднен и, следовательно, должен увеличиться отвод через жидкую фазу. В свою очередь увеличение отвода тепла через жидкость приводит к расширению плоских участков на границе раздела.

Рассмотрим еще одно интересное явление, связанное с механизмом роста: канальную неоднородность распределения примесей в монокристаллах кремния, которая [46-48] в практике производства является основной причиной, вызывающей неоднородное распределение примесей по поперечному сечению монокристаллов, выращенных по направлению [Ш]. Содержание примеси в области канала выше, чем в основной части кристалла. Это различие в содержании зависит от вида примеси (для сурьмы, например, оно выше, чем для фосфора). Канальную неоднородность в монокристаллах объясняют проявлением эффекта грани, при котором в определенных условиях на фронте кристаллизации развивается грань (111). Так как грань (111) растет в относительно более переохлажденном расплаве, чем ее окружение, в районе грани концентрация примеси выше [47]. В работе [47] также отмечается решающая роль переохлаждения для возникновения эффекта грани. Хотя каналы были обнаружены и при вогнутом (в сторону затравки), и близком к плоскому фронте кристаллизации, тем не менее преимущественно они образуются при выпуклом в сторону расплава фронте кристаллизации.

Рис. 34 иллюстрирует канальную неоднородность в монокристаллах кремния, полученных бестигельной зонной плавкой. Изменение удельного электрического сопротивления (УЭС) для монокристаллов, легированных фосфором, в области стержневого канала довольно значительно и составляет ~ 40 % (для УЭС кристалла 150 Ом • см).

Для случая выращивания монокристаллов с фронтом кристаллизации, приведенным на рис. 23, г, характерны стержневой, идущий по оси, и трубчатый каналы. Эти каналы появляются в местах, соответствующих выходу грани (III) на фронт кристаллизации. Увеличение размеров плоского участка на фронте кристаллизации приводит к увеличению ширины канала.

С уменьшением кривизны фронта кристаллизации увеличивается ширина центрального (стержневого) канала и уменьшается диаметр трубчатого канала. Резкое изменение фронта кристаллизации может привести к исчезновению канала. В области канала фронт кристаллизации плоский.

Следующий эксперимент доказывает, что образование центрального стержневого канала при бестигельной зонной плавке связано с выходом грани (111) на поверхность раздела. После отрыва (проход снизу вверх) на торце монокристалла оставалась жидкая капля. Монокристалл продолжал двигаться вниз. В первую очередь затвердевала внутренняя часть расплава и на поверхность капли выходил пятачок грани (111) (рис. 35, б). На продольном сечении монокристалла с подобной верхушкой видно, что канал заканчивается пятачком.

Обобщим известные экспериментальные данные прежде, чем сделать вывод о причинах возникновения канальной неоднородности.

1. Канальная неоднородность возникает только в том случае, когда на фронт кристаллизации выходит грань (111).

2. Граница зоны канальной неоднородности с остальной частью кристалла часто довольно четкая (см. рис. 34,35, а).

3. Канальная неоднородность встречается при выпуклом и вогнутом фронтах кристаллизации, но только там, где на поверхность может выйти грань (111).

4. Канальная неоднородность выражена тем сильнее, чем более поверхностно активной является примесь [49].

Эти особенности возникновения канальной неоднородности, по

87

Рис 35. Продольное сечение монокристалле кремния с каналом (о, Х0,4) и пятачок выхода грани (Ш) (б, ХОД

нашему мнению, можно объяснить исходя из рассмотренных закономерностей процесса роста кристаллов.

Вернемся к анализу схем роста, приведенных на рис. 26. Как уже '1 отмечалось, плоские участки в нормальном направлении растут за | счет образования двумерных зародышей, а в тангенциальном направлении за счет их разрастания (рис. 36). После зарастания нового слоя процесс кристаллизации приостанавливается; плоский участок как бы; ожидает, пока переохлаждение не достигнет значения, достаточного; для образования двумерных зародышей. При этом переохлажденная S

плоскость адсорбирует большое количество примесей. Затем идет!

процесс образования новых групп двумерных зародышей в центральной\

части грани. В это время перегревается центральная часть монокристал-J

л» и наступает перерыв в пересыщении. Таким образом, канальная!

неоднородность сама по себе периодически неоднородна по высоте, F Не следует, однако, понимать это так, как будет периодичность по!

высоте (см. рис. 34) соответствует последовательности образования!

двумерных зародышей. Эта периодичность связана со скоростями!

вращения и вытягивания монокристалла. В пространстве периодичг!

ность, связанная со скоростями вращения и вытягивания, приводит №

геликоидальной (винтовой) поверхности. Движение кристалла привог!

дит также к тому, что большое количество дв

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119

Скачать книгу "Технология полупроводникового кремния" (4.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
спонсоры для больных детей
стоимость то холодильной машины
Столы Олимп
названия рекламных афиш

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(27.06.2017)