химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

в из тигля диам. 200 мм с загрузкой массой 4 кг.

Максимальная скорость выращивания монокристалла заданного диаметра определяется переохлаждением расплава, величина которого | связана с кристаллографическим направлением выращивания, наличием дислокаций, концентрацией примесей в расплаве, и температурными градиентами в растущем монокристалле и расплаве. Кроме того, переохлаждение расплава зависит от тепловой системы (включая расположение в ней тигля с расплавом кремния), скорости выращивания и скоростей вращения тигля и кристалла.

Необходимо отметить, что на

vwax,мм/мин рост монокристаллов большое

влияние может оказывать появление кристаллов кремния на стенках тигля (паразитная кристаллизация). Быстро распространяясь по

Рве. 117. Теоретическая (1) [167] и экспериментальные (2-4) зависимости максимальной скорости вытягивания от диаметра кристалла: v

2,3-по данным [168]; ? - авторов щ поверхности расплава или отрываясь рт стенок тигля и уносясь тепло-Щ вым потоком к фронту кристаллизации, эти кристаллы на практике час-Щ то являются основной причиной прекращения роста монокристалла. V На появление паразитной кристаллизации при прочих равных условиях Ъ влияет качество внутренней поверхности тигля. Чем менее она шерохо-\ вата, тем более высокие скорости выращивания достигаются. « При выращивании фронт кристаллизации должен быть наиболее холодным местом в области расплава. Это приводит к необходимости л отвода теплоты кристаллизации. Регулирование теплоотвода через кристалл или расплав при выращивании является методом управления формой монокристалла. Расширения кристалла достигают снижением температуры расплава или уменьшением скорости выращивания; уменьшения радиуса кристалла - повышением температуры расплава или скорости выращивания.

При увеличении температуры расплава или скорости выращивания кристалл цилиндрической формы подрезается, т.е. в течение определенного отрезка времени кристалл растет в виде конуса, вершина которого направлена в расплав. Через какое-то время кристалл вновь приобретает цилиндрическую форму, но'его диаметр уже будет меньше. Время, в течение которого после внесения возмущения процесс выращивания становится квазистационарным, зависит от типа экранировки, конструкции нагревателя, массы расплава, соотношения диаметров кристалла и расплава и т.д.

Качество выращиваемых монокристаллов в значительной мере определяется характером тепловых и гидродинамических потоков в расплаве. Как правило, выращивание монокристаллов по Чохральско-му на современных установках осуществляется при вертикальном перемещении тигля с расплавом в тепловом узле со скоростью, компенсирующей понижение уровня расплава в процессе выращивания.

На рис. 118 [24] показаны тепловые потоки в кристалле и расплаве для начальной и конечной стадий процесса выращивания в случае, когда скорость вращения тигля равна нулю, а скорость кристалла близка к такому значению. На начальной стадии выращивания тигель размещается глубоко в нагревателе и тепло передается расплаву через боковую поверхность тигля. В процессе выращивания тигель медленно поднимается относительно нагревателя и теплового экрана, в результате чего поверхность частей тигля, излучающих тепло, над расплавом и тепловым экраном увеличивается, а поверхность элементов, поглощающих тепло, сокращается. По мере поднятия тигля тепло к расплаву все в большей степени подается через донную часть, поэтому для сохранения диаметра выращиваемого монокристалла близким к постоянному нужно уменьшать скорость выращивания, а мощность нагрева увеличивать в течение процесса для компенсации потерь энергии на излучение.

ш -a L

а о~ б

Рис. 119. Влияние скорости выращивания и температуры расплава на диаметр монокристалла и высоту столбика расплава в подкристальной области при стационарном режиме (а) и режимах вытягивания (б, в):

а — скорость выращивания flf температура расплава 2\, диаметр монокристалла постоянный; б - »2 >»„ Тг > Т„ h2 > л„ кристалл подрезается; в - т3 < »„ Г3 < т„ л3 < в„ диаметр кристалла растет. Для упрощения фронт кристаллизации принят плоским

кристальной области и, как следствие, к изменению в течение процесса фронта кристаллизации.

Как уже отмечалось, при увеличении скорости выращивания или температуры расплава радиус растущего кристалла будет уменьшаться (при прочих равных условиях роста). Высота и форма столбика расплава при этом изменяются, столбик расплава становится выше, а силы поверхностного натяжения сжимают его. При уменьшении скорости выращивания и температуры расплава радиус кристалла увеличивается и высота столбика расплава уменьшается (рис. 119).

При больших скоростях выращивания фронт кристаллизации вогнутый в сторону затравки, при уменьшении скорости выращивания величина прогиба уменьшается, и при малых скоростях фронт становится выпуклым.

Фронт кристаллизации растущего монокристалла при прочих, равных условиях формируется потоками в расплаве, геометрия которых определяется тепловой и принудительной (вынужденной, связанн

страница 75
< 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
обучение по 1с бухгалтерия с нуля в орле
ремонт холодильника Atlant МХМ 268-00
слайн мебель
проектор и экран напрокат

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
(07.12.2016)