химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

~ Ю20 ат/см3. Массу вводимой в расплав лигатуры тпл определяют по формуле: m„ = т3".лр,ДИкРк. где ш, - масса загрузки, кг; Рл и Рк - УЭС лигатуры и Заданное УЭС кристалла, Ом ? см; Мл и Цк _ подвижности носителей заряда в лигатуре и в кристалле, см2/(В - с); к - эффективный коэффициент распределения.

Это уравнение не учитывает потерю легирующего элемента за счет испарения. Величина потерь устанавливается экспериментально для конкретных условий выращивания и вида легирующего элемента.

Подробно расчеты легирования при выращивании монокристаллов даны в работе [173]. Практически у всех легирующих элементов, используемых при получении монокристаллов кремния, к < 1, поэтому расчет необходимого количества лигатуры ведут так, чтобы на верхнем торце выращиваемого кристалла получить УЭС, равное максимальному значению, допустимому для кремния выращиваемой марки.

Важно отметить высокие требования к чистоте легирующего элемента. Обычно содержание посторонних примесей в нем должно составлять « Ю-"- Ю"7 %.

Распределение легирующего элемента по объему монокристаллов

Теоретически сегрегация легирующего элемента при выращивании монокристаллов кремния из расплава является предпосылкой получения их с неравномерным распределением этого элемента по объему. Однако практически, используя ряд технологических приемов, удается

(25)

kK=a.F/(vs),

где а - коэффициент испарения, см/с; F - поверхность кристаллизуемого расплава, контактирующего с газовой фазой, см2; s - площадь псперечного сечения кристалла, см2; v - скорость выращивания монокристалла, см/с.

Необходимо отметить, что технологические и фундаментальные причины неравномерного распределения легирующего элемента при выращивании кристалла взаимосвязаны. Если наличие диффузионного слоя вблизи фронта кристаллизации и испарение легирующего элемента относятся к числу фундаментальных, то их абсолютная величина зависит и определяется, как видно из выражений (24) и (25), главным образом технологическими параметрами процесса.

В связи с тем что величина эффективного коэффициента распределения, рассчитанная по (23), не совпадает с таковой на практике, большое значение для расчета необходимого количества лигатуры приобретают экспериментальные методы определения к.

(26)

Эффективный коэффициент распределения в любой момент времени может быть определен из выражения

к = Ст/(СК- wtJV),

где Ст и Cjf- концентрация легирующего элемента (ЛЭ) в кристалле и в объеме расплава в момент окончания расплавления исходной загрузки, ат/см3; г, - время, прошедшее с момента расплавления исходной загрузки, с; V - исходный объем расплава, см3; w - скорость испарения ЛЭ из расплава, ат/с.

Для определения исходной концентрации ЛЭ в расплаве, эффективного коэффициента распределения ЛЭ, скорости испарения ЛЭ воспользуемся следующей методикой.

Проводят последовательное выращивание из одного расплава трех монокристаллов в идентичных условиях; после выращивания первого и после выращивания второго монокристаллов в расплав вводят известные количества ЛЭ, измеряют время между окончанием выращивания равных по высоте сечений первого, второго и третьего монокристаллов; измеряют удельную концентрацию ЛЭ в аналогичных сечениях этих монокристаллов. Принимают следующие допущения:

1. Величина объема расплава для каждого из моментов времени -величина постоянная. Для соблюдения этого допущения масса первых двух монокристаллов должна быть на два порядка меньше исходной массы расплава.

2. Величина эффективного коэффициента распределения ЛЭ одинакова для всех трех моментов времени. Это допущение правомерно при обеспечении идентичности всех параметров процесса выращивания

Составив уравнения, можно также определить скорость испарения ЛЭ: w = [кДС* - (Q + ] - Cj)V]/C,-fj, где Cj, С-, + , - концентрация ЛЭ в аналогичных поперечных сечениях i-ro и (i + 1)-го кристаллов соответственно, ат/см ; /, - время между окончанием процесса выращивания i-ro и (i + 1)-го кристаллов в аналогичных поперечных сечениях соответственно, с; ДС,- - количество ЛЭ, вводимое в расплав между выращиванием 1-го и (i + 1)-го кристаллов, ат/см .

Величину коэффициента испарения ЛЭ легко определить из выражения:

(29)

где F - площадь свободной поверхности расплава, см2.

Описанная методика неоднократно проверялась авторами при выращивании легированных фосфором монокристаллов на промышленных установках.

Например, из расплава объемом 6400 см выращивали три монокристалла кремния. Концентрация фосфора, введенного в расплав после выращивания первого монокристалла, составила 1 • 10" ат/см . Время между окончаниями процессов выращивания кристаллов с аналогичными сечениями первого и второго f, » 7440 с, второго и третьего t2 = - 420 с. Концентрация фосфора в сечениях на одной и той же высоте первого кристалла составила Су = 7,69-ID14, второго С2 = 9,29-1014, третьего С3 = 9,64 • Ю14 ат/см . Суммарная масса первых двух монокристаллов 200 г. Скорость выращивания всех трех монокристаллов 1 мм/мин, частота вращения кристаллов и тигля 15

страница 83
< 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
расконсервация чиллера airedale
селезенка размеры норма узи
куплю тиски б/у
треугольный билборд

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
(23.06.2017)