химический каталог




Технология полупроводникового кремния

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

х факторов, приводящих к неравномерному нагреву кристалла. Некоторая асимметрия нагрева всегда будет также иметь место из-за наличия щели в той части витка индуктора, которой он крепится к фидеру. Вращение, которое применяется для придания монокристаллу цилиндрической формы и повышения надежности процесса плавки, приводит к периодическому воздействию этой более горячей части индуктора на фронт кристаллизации. Другими словами, выращивание ' монокристалла с вращением можно рассматривать как выращивание в условиях асимметричного нагрева, приводящего к периодическому оплавлению фронта кристаллизации. Изучение влияния скорости вращения на радиальное распределение фосфора показало [247], что начиная с определенной скорости (~ 100 мин-1) оплавление кристалла исчезает.

Соотношение между наружным и внутренним диаметрами индуктора также оказывает влияние на радиальную неоднородность (рис. 155) [248]. Наблюдаемое уменьшение радиальной неоднородности при увеличении d/D связано с улучшением однородности прогрева.

Степень компенсации легирующего элемента также оказывает

влияние на распределение УЭС по торцу монокристалла (рис. 156).

В работах [249, 250] найдено выражение для определения допустимой

величины степени компенсации К по заданному значению разброса

УЭС: •

327

О 10 20 30 40

157 Расчетная (1) и зкспериментальные Й 3) зависимости

Пав. iai. гасчетиаи к чятмгтптяшюв вырешенных по направледеления УЭС Др от степени компенсации К для монокристаллов, выращея

ниям:

*-[Ш];3-[Ш]

д- = (Дрт- «)/(Дрт- в).

В работе [251] установлено, что степень компенсации влияет также и на микронеоднородность распределения УЭС (рис. 157).

Канальная неоднородность распределения примесей (эффект грани) наблюдается в монокристаллах, выращенных по направлению [Ш] (см. гл. I). При легировании фосфором различие УЭС в области канала и вне его может достигать 10 %, для сурьмы 20 % при УЭС 0,1-0,2 Ом • см. С увеличением УЭС отличие увеличивается и может достигать 40-50 %.

328

Как отмечалось в гл. 1, между размером канала и формой фронта кристаллизации существует тесная взаимосвязь. В процессе плавки фронт кристаллизации может иметь выпуклую, выпукло-вогнутую и вогнутую формы. Основными технологическими параметрами, влияющими на форму фронта кристаллизации, являются скорость выращивания и диаметр кристалла, а параметром, ее характеризующим, -тангенс угла наклона фронта кристаллизации в центральной части кристалла. С возрастанием скорости выращивания и диаметра кристалла тангенс угла наклона уменьшается и фронт кристаллизации приобретает вогнутую форму (увеличивается его кривизна) [253]. С увеличением кривизны фронта кристаллизации канал может исчезнуть.

Анализ результатов изучения изменения формы фронта кристаллизации позволяет установить оптимальные режимы выращивания для обеспечения требуемого фронта кристаллизации. Таким образом, управляя режимом выращивания и примесным составом кристаллов, можно добиться получения монокристаллов кремния с заданным распределением УЭС как в осевом, так и в радиальном направлениях. На практике разброс УЭС для промышленных легированных в процессе выращивания монокристаллов кремния составляет < 10-15 %.

Традиционными методами легирования в процессе зонной плавки не удается получить в условиях массового производства монокристаллы с разбросом УЭС < 5-7 %. Поэтому особого внимания заслуживает одно из новых направлений технологии получения однородных по распределению фосфора монокристаллов кремния - метод нейтронного трансмутационного легирования (НТЛ) [254], предложенный в работах [255, 256] и основанный на реакции трансмутации (л, 7) при взаимодействии тепловых нейтронов (Еп = 100 кэВ) с кремнием. Для этих целей используют исследовательские атомные реакторы либо реакторы атомных электростанций, имеющие высокую плотность и достаточную однородность потока тепловых нейтронов.

Для кремния реакция трансмутации реализуется для всех его природных изотопов: 28Si (92,18 %), 29Si (4,70 %) и 30Si (3,12 %) и может быть записана следующим образом:

28Si(n,Y)29Si, 6С = 0,088;

S, = 0,116,

29Si(n,y)30Si, 6С = 0,288;

°Si(n, Y)31Si -^-31Р,

2,62

где 6 = Ю-24 см2; 8С - поперечное сечение реакции; 2,62 - период полураспада изотопа 31 Si, ч.

Как видно, только реакция на 30Si ведет к образованию фосфора. Концентрацию 31 Si рассчитывают из соотношения

329

N, = N 8Д

(42)

где N3(,s. - количество ядер 30Si в 1 см3; Р - плотность потока тепловых нейтронов; f- время облучения.

Из (42) видно, что ошибка в определении концентрации атомов фосфора, трансмутационно вводимых в кристаллы кремния при их облучении тепловыми нейтронами, определяется точностью измерения потока тепловых нейтронов, а однородность легирования кремния обусловлена равномерностью потока тепловых нейтронов по высоте и диаметру слитка. В результате мы должны получить предельно однородное распределение Э1Р, отражающее распределение 30 Si в облучаемом кремнии.

Между распределением УЭС в монокристалла

страница 95
< 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
курсы для интернет чайников
курсы по excel и 1c
ремонт холодильника Smolensk 414
КНС - Кликните и при заказе введите промокод "Галактика" на скидку - Dell Latitude E7370 7370-9754 - отличное предложение от супермаркета компьютерной техники!

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
(08.12.2016)