cz生長原理及工藝流程(文件)
【正文】 條棱線應(yīng)連續(xù)，只要有一條棱線消失或出現(xiàn)不連續(xù)，說明出現(xiàn)了位錯 (斷苞 )。在 4． 2． 5 節(jié)中我們已經(jīng)討論了在晶體轉(zhuǎn)軸與溫度場對稱軸不一致的條件下，晶體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的軸向 (沿提拉方向 )的生長速率起伏以及由此而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)性雜質(zhì)條紋。由于晶體轉(zhuǎn)軸與溫度場對稱軸不一致，因而產(chǎn)生了徑向生長速率的起伏。晶體表面的這種細牙螺紋就是旋轉(zhuǎn)性表面條紋。實際硅單晶無位錯生長時所觀察到的“苞絲 ”包括了這兩種表面條紋。這時會產(chǎn)生位錯，并將反延至其溫度尚處于范性形變最低溫度的晶體中去 (圖 4． 20)，形成位錯排，星形結(jié)構(gòu)。目前先進的單晶爐可以實現(xiàn)從引晶到收尾的整個過程 。因此，在拉晶結(jié)束時，應(yīng)逐步縮小晶體的直徑直至最后縮小成為一 點，這一過程稱為收尾。 7．收尾 收尾的作用是防止位錯反延。故旋轉(zhuǎn)性雜質(zhì)條紋和旋轉(zhuǎn)性表面條紋都是同一原因引起的。螺紋的螺距為每旋轉(zhuǎn)一周固液界面邊緣在液面方向的位移，如式 (4． 8)所示。 在近似地認為固液界面上任意一點包括固液界面邊緣上任意一點的溫度都等于硅的凝固點溫度的前提 (也就是說認為界面的過冷度等于零，即不考慮生長動力學(xué)效應(yīng)的影響 )下，由圖 4． 12 可以看出，晶體旋轉(zhuǎn)時晶體柱面與熔體液面的交點 (即固液界面邊緣上的一點 )A點距軸 O’一 O’的距離是變化著的。拉晶人員應(yīng)調(diào)整拉晶工藝參數(shù)，盡可能避免出現(xiàn)位錯。但實際生長時往往由于生長方向的偏離，造成小平面有大有小，有的甚至消失。 無位錯狀態(tài)的判斷因晶體的晶向而異，一般可通過晶錠外側(cè)面上的生長條紋 (通常稱為苞絲 )、小平面 (通常稱為扁棱和棱線 )來判斷。從式 (4． 30)可知，徑向溫度梯度不引起位錯的條件是 因此，必須控制徑向溫度梯度和軸向溫度梯度不能過大，使熱應(yīng)力不超過硅的臨界應(yīng)力，滿足這樣的條件才能保持無位錯生長。晶體內(nèi)總是存在著熱應(yīng)力，實踐表明，晶體在生長過程中等溫面不可能保持絕對的平面，而只要等溫面不是平面就存在著徑向溫度梯度，形成熱應(yīng)力，晶體中軸向溫度分布往
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