cz生長原理及工藝流程-wenkub
2022-08-17 08:40:54 本頁面
【正文】 觀察所發(fā)生的現(xiàn)象來判斷熔硅表面的溫度是否合適，在合適的溫度下，熔接后在界面處會逐漸產(chǎn)生由固液氣三相交接處的彎月面所導(dǎo)致的光環(huán) (通常稱為 “光圈 ”)，并逐漸由光環(huán)的一部分變成完整的圓形光環(huán)，溫度過高會使籽晶熔斷，溫度過低，將不會出現(xiàn)彎月面光環(huán)，甚至長出多晶。硅料全部熔化后熔體必須有一定的穩(wěn)定時間達(dá)到熔體溫度和熔體的 流動的穩(wěn)定。階段。爐內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)、流體力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)等過程都直接影響到單晶的生長與生長成的單晶的質(zhì)量，拉晶過程中可直接控制的參數(shù)有溫度場、籽晶的晶向、坩堝和生長成的單晶的旋轉(zhuǎn)與升降速率，爐內(nèi)保護(hù)氣體的種類、流向、流速、壓力等。 CZ 法生長的具體工藝過程包括裝料與熔料、熔接、細(xì)頸、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑生長和收尾這樣幾個階段。 2．籽晶與熔硅的熔接 當(dāng)硅料全部熔化后，調(diào)整加熱功率以控制熔體的溫度。裝料量越大，則所需時間越長。熟練的 操作人員，能根據(jù)彎月面光環(huán)的寬度及明亮程度來判斷熔體的溫度是否合適。金剛石結(jié)構(gòu)的硅單晶中位錯的滑移面為 {111}面。 。因此，細(xì)頸的最小長度 L 與直徑 D 的關(guān)系可由下式表示： 式中， θ 為滑移面與生長軸的最小夾角。在籽晶能承受晶錠重量的前提下，細(xì)頸應(yīng)盡可能細(xì)長，一般直徑之比應(yīng)達(dá)到 1： 10。 5．轉(zhuǎn)肩 晶體生長從直徑放大階段轉(zhuǎn)到等徑生長階段時，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)肩，當(dāng)放肩直徑接近預(yù)定目標(biāo)時，提高拉速，晶體逐漸進(jìn)入等徑生長 。 6．等徑生長 當(dāng)晶體基本實現(xiàn)等徑 生長并達(dá)到目標(biāo)直徑時，就可實行直徑的自動控制。由軸向溫度梯度引起的位錯密度 ND 可以用下式表示 [41]： 式中， β 是硅的熱脹系數(shù) (在 500～ 850℃ 溫度范圍內(nèi)約為 )， b 是柏格斯矢量的絕 對 值， G 是切變模量， σC 是硅的臨界應(yīng)力， r 是晶體半徑。調(diào)整熱場的結(jié)構(gòu)和坩堝在熱場中的初始位置，可以改變晶體中的溫度梯度。生長晶向?qū)?zhǔn)時，三個小平面應(yīng)大小相等，相互間成 l20176。無位錯生長時，在整根晶體上四
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