химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

т в предварительно созданные механическим путем углубления (по длине исходного стержня или в начале стержня). Место расположения навески зависит от коэффициента сегрегации легирующего элемента. Если k < 1, навеску помещают в начальной части стержня, если к > 1 - в нескольких углублениях по длине стержня. Этот метод прост и дает удовлетворительные результаты, особенно при легировании примесями с ка < 0,1 [например, галлием (к„ = 0,008) или индием (fc0 - 0,0004)]. Массу навески m для получения требуемой концентрации примеси в монокристалле определяют из соотношения [22?]:

m = l/2(M/W>t)(C1/fc0)V,

где М - атомная масса примеси; NA - число Авогадро; Ct - требуемая концентрация примеси; V - объем зоны расплава.

При легировании газом поток, содержащий легирующее вещество, направляется на поверхность зоны расплава в процессе выращивания монокристалла (рис. 151). Для получения равномерного распределения примеси по длине монокристалла необходимо очень точно выдерживать направление подачи и количество подаваемого легирующего вещества в зону расплава. Большое влияние на воспроизводимость легирования оказывают режимы выращивания, форма и объем камеры выращивания. Хороших результатов удается добиться при разработке' и использовании калибровочных графиков и таблиц индивидуально для каждой установки.

Аппаратурно метод газового легирования при выращивании в газовой среде оформлен аналогично легированию при выращивании монокристаллов в вакууме (см. рис. 151). При выращивании в газовой среде испарение легирующего элемента с поверхности зоны расплава значительно уменьшается, что способствует более точному и воспроизводимому легированию.

Изучение процесса легирования из газовой фазы начато авторами работы [245] и в дальнейшем интенсивно проводилось многими исследователями [173, 229, 246]. На основе анализа материального баланса

324

примеси'в [173] получена зависимость, применяемая на практике и учитывающая наличие в атмосфере выращивания легирующей примеси:

«Г С,-с„

^=S^ ? (41)

где С0, Ср и Са - начальная, равновесная и стационарная (постоянная) концентрации примеси в расплаве, ат/см3; С, - заданная концентрация примеси в кристалле, ат/см3; к - коэффициент испарения, см/с; F -площадь поверхности зоны расплава, см2; v - скорость выращивания, см/с; 5 - площадь поперечного сечения кристалла, см2.

По уравнению (41) можно оценить соотношение концентраций и определить условия проведения процесса выращивания. Уравнение (41) выведено с учетом предположения, что фосфор в исходном поли-кристаллическом стержне достаточно однородно распределен по объему. Выполненные в [246] исследования позволили установить величину допустимой компенсации бором и точность подачи фосфора к зоне расплава при получении монокристаллов с заданным разбросом УЭС (рис. 152).

На практике для оценки качества поликристаллического кремния можно пользоваться упрощенными соотношениями, учитывающими степень компенсации, которые получили название показатель качества (ПК):

для п-типа

ПК - PmaxPmm/(Pmax " Pmin) > 50рн/6 рн; 1И-214

Рис 153. Зависимость радиальной неоднородности распределения фосфора ДС от величины смещения оси ппавящегося слитка е смещение точки на фронте

Раж. 154. Схема выращивания при асимметричной иагрепе (AZ Г кристаллизации при иращении монокристалла): 1 - гаавяцщйся слиток; 2 - индуктор; 3 - зона расплава; 4 - растущий монокристалл

Рис, 155. Зависимость радиальной неоднородности распределения УЭС Др, от соотношения диаметров выращиваемого монокристалла d и внутреннего диаметра индуктора В-1 - d => 45 мм; 2 - 55; 3 - 65; 4 - - 85 мм

для р-типа ПК = PmaxPmin/(Pmax - Ртт)3 > 50ри/ори,

где Ртах и Pmin - максимальное и минимальное значения УЭС, Ом - см; Ри - номинальное значение УЭС кремния требуемой марки, Ом • см; бри - допустимое относительное отклонение УЭС от номинального значения кремния требуемой марки, %.

На распределение легирующего элемента по торцевому сечению монокристалла оказывают влияние асимметрии нагрева зоны расплава [247]; скорость вращения монокристалла [229, 247]; форма и размеры индуктора [229, 248]; степень компенсации. основной легирующей Примеси [248-251]; эффект грани [46- 48,252J.

Влияние асимметрии нагрева иллюстрирует рис. 153. Радиальная неоднородность возрастает с увеличением смещения исходного стержня (см. рис. 153], что является следствием оплавления уже закристаллизовавшейся части монокристалла. Естественно, что этот эффект тем больше, чем больше оплавившийся слой и чем меньше коэффициент сегрегации примеси. Авторами [247] получена зависимость, позволяющая определить условия выращивания, при которых оплавление не будет происходить: и =» v/(2nrtg о), где ы - скорость вращения, об/мин; у - скорость выращивания, мм/мин; г - радиус монокристалла, мм; а - угол наклона фронта кристаллизации (рис. 154).

Следует отметить, что эффект оплавления может проявляться и в симметричном тепловом поле при наличии колебаний Мощности источ326

ника нагрева, скорости выращивания и некоторых други

страница 94
< 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
крыша-тент для садовых качелей
сервиз столовый
снять микроавтобус
купить замок miles x4

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
(29.05.2017)