химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

альную экранировку и поддерживая фронт кристаллизации слегка выпуклым (близким к плоскому), что достигается изменением скорости выращивания по специальной программе, можно получить монокристаллы с равномерной плотностью дислокаций (со средней плотностью 1 • 10э-1 • 10* см"2) без малоугловых границ.

Для монокристаллов, выращиваемых методом Чохральского, характерны более высокая, чем в монокристаллах бестигельной зонной . плавки, концентрация кислорода и углерода, а также более низкая скорость охлаждения в процессе выращивания. В настоящее время нет единого мнения, подобны ли микродефекты в монокристаллах, выращенных по Чохральскому, микродефектам кремния, полученного бестигельной зонной плавкой, или они представляют собой преимущественно преципитаты примесей.

На образование микродефектов существенное влияние оказывает легирование примесями, создающими п- и р-тип электропроводности с концентрацией 1017 см""3. В частности, примеси сурьмы, фосфора, мышьяка подавляют образование дефектов А-типа, а примеси бора, галлия препятствуют образованию дефектов В-типа.

Распределение микродефектов в бездислокационных монокристаллах зависит от колебаний микроскопической скорости роста и формы фронта кристаллизации. Чем меньше колебания микроскопической скорости роста, тем ниже плотность микродефектов. Плоский фронт

278

279

кристаллизации является наиболее предпочтительным для получения равномерного распределения микродефектов. При увеличении конвекции в расплаве, в результате чего возрастают температурные флуктуации на фронте кристаллизации, а также при асимметрии температурного поля в растущем кристалле, что ведет к периодическому оплавлению растущего кристалла, распределение микродефектов в продольном сечении становится слоистым, а в поперечном - имеет вид колец или спирали (свирл-дефект).

Микродефекты обычно отсутствуют в зоне шириной ~ 2 мм, прилегающей к боковой поверхности слитка. Ширина бездефектной приповерхностной зоны, а также плотность микродефектов при прочих равных условиях зависят от величины нормального градиента температуры на фронте кристаллизации растущего кристалла.

Экспериментально установлено, что оптимальным для выращивания монокристаллов с равномерно распределенными микродефектами (без свирл-картин) является градиент в интервале 30-45 К/см. При этом успешно выращивались монокристаллы диам. 105±2 мм л- и р-типа электропроводности с номинальной величиной УЭС, равной 4,5 Ом • см и 12 Ом • см соответственно и плотностью равномерно распределенных микродефектов < 1 • 103— 1 ? Ю" см""2 (при подсчете учитывали микродефекты, линейные размеры ямок травления которых > 6,8 мкм).

Компоновка и расчет лигатуры

Исходным материалом для выращивания монокристаллического кремния являются поликристаллические кремниевые стержни (см. гл. IV) и так называемый оборотный кремний, т.е. остатки, образующиеся после, вырезки из выращенного как методом Чохральского, так и бесгигельной зонной плавкой марочного монокристалла. Важным требованием к свойствам исходного кремния является отсутствие после его расплавления шлака на поверхности расплава (нитриды, карбиды кремния и др.). Оборотный кремний обязательно перед плавкой подвергают травлению для очистки его поверхности от примесей и механических загрязнений. Травление проводят в смеси плавиковой и азотной кислот при соотношении 1 :3. После травления его отмывают очищенной (деионизированной) водой и сушат. Необходимо отметить, что время контакта исходного кремния при загрузке в тигель с окружающей атмосферой должно быть минимальным, а при получении монокристаллов с УЭС > 10 Ом • см загрузку целесообразно проводить в боксе с обеспыленной атмосферой.

По сравнению с первичным попикристаллическим кремнием обороты содержат повышенную концентрацию разных примесей, в связи с чем их сортируют по типу и концентрации легирующего элемента (бора, фосфора, сурьмы и т.д.).

Единичная загрузка, подготовленная к плавке, может состоять из первичного поликристаллического кремния, может быть смешанной, т.е. из поликристаллического кремния и оборотов, а также полностью из оборотов. Но в любом случае должна быть точно известна средняя концентрация основной легирующей примеси в загрузке, которая рассчитывается по формуле: Qp =(VlC1 + V2C2 + ...+ VnCn)/(Vi + + V2 + ... + Уп), где Vu V2,..., Vn - объемы первого, второго, . . . , л-ного кусков, входящих в компоновку с концентрацией примеси С„ С2,..., С„ соответственно.

для упрощения расчета чаще используют выражение: р^, = (М1Р1 + + ЛГгРа + ... + М„ря)/(М1 + М2 + ... + М„), где Рср - среднее УЭС загрузки, Ом • см; Р„ Р2,..., Рл - среднее УЭС кусков массой Mt, М2,..., Мп'(кг) соответственна

Для получения монокристаллов с заданными УЭС и типом электропроводности в расплав (загрузку) обычно вводят легирующий элемент в чистом виде при получении марок кремния с УЭС < 0,1 Ом ? см, при выращивании же более высокоомных монокристаллов используют лигатуру (сплав кремния с легирующим элементом) в виде монокристалла с концентрацией последнего

страница 82
< 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
представительские машины в аренду с водителем
диодные лампы кукуруза
купить sht-ds5 москва
щит автоматики вентиляция

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
(30.03.2017)