cz生長原理及工藝流程(存儲版)
【正文】 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效應的影響 )下，由圖 4． 12 可以看出，晶體旋轉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。故旋轉性雜質(zhì)條紋和旋轉性表面條紋都是同一原因引起的。因此，在拉晶結束時，應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。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，星形結構。晶體表面的這種細牙螺紋就是旋轉性表面條紋。在 4． 2． 5 節(jié)中我們已經(jīng)討論了在晶體轉軸與溫度場對稱軸不一致的條件下，晶體旋轉所產(chǎn)生的軸向 (沿提拉方向 )的生長速率起伏以及由此而產(chǎn)生的旋轉性雜質(zhì)條紋。生長晶向對準時，三個小平面應大小相等，相互間成 l20176。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 是硅的臨界應力， r 是晶體半徑。 5．轉肩 晶體生長從直徑放大階段轉到等徑生長階段時，需要進行轉肩，當放肩直徑接近預定目標時，提高拉速，晶體逐漸進入等徑生長 。因此，細頸的最小長度 L 與直徑 D 的關系可由下式表示： 式中， θ 為滑移面與生長軸的最小夾角。金剛石結構的硅單晶中位錯的滑移面為 {111}面。裝料量越大，則所需時間越長。 CZ 法生長的具體工藝過程包括裝料與熔料、熔接、細頸、放肩、轉肩、等徑生長和收尾這樣幾個階段。階段。在熔接過程中要注意觀察所發(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。
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