cz生長原理及工藝流程(更新版)
【正文】 晶轉(zhuǎn)、堝轉(zhuǎn)。CZ 生長原理及工藝流程 CZ 法的基本原理，多晶體硅料經(jīng)加熱熔化，待溫度合適后，經(jīng)過將籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、轉(zhuǎn)肩、等徑、收尾等步驟，完成一根單晶錠的拉制。一般情況下，有兩個(gè)傳感器分別監(jiān)測熔體表面和加熱器保溫罩石墨圓筒的溫度，在熱場和拉晶工藝改變不大的情況下，上一爐的溫度讀數(shù)可作為參考來設(shè)定引晶溫度。 3．引細(xì)頸 雖然籽晶都是采用無位錯(cuò)硅單晶制備的 [16～ 19]，但是當(dāng)籽晶插入熔體時(shí)，由于受到籽晶與熔硅的溫度差所造成的熱應(yīng)力和表面張力的作用會(huì)產(chǎn)生位錯(cuò)。位錯(cuò)沿滑移面延伸和產(chǎn)生滑移，因此位錯(cuò)要延伸、滑移至晶體表面而消失，以 [100]晶向生長最容易，以 [111]晶向生長次之，以 [ll0]晶向生長情形若只存在延伸效應(yīng)則位錯(cuò)會(huì)貫穿整根晶體。 4．放肩 引細(xì)頸階段完成后必須將直徑放大到目標(biāo)直徑，當(dāng)細(xì)頸生長至足夠長度，并且達(dá)到一定的提拉速率，即可降低拉速進(jìn)行放肩。 在等徑生長階段，不僅要控制好晶體的直徑，更為重要的是保持晶體的無位錯(cuò)生長。調(diào)節(jié)保護(hù)氣體的流量、壓力，調(diào)整氣體的流向，可以帶走揮發(fā)物 SiO 和有害雜質(zhì) CO 氣體，防止?fàn)t塵掉落，有利于無位錯(cuò)單晶的生長，同時(shí)也有改變晶體中的溫度梯度的作用。 出現(xiàn)位錯(cuò)后的處理視情況不同處理方法也不同，當(dāng)晶錠長度不長時(shí)，應(yīng)進(jìn)行回熔，然后重新拉晶；當(dāng)晶錠 超過一定的長度，而坩堝中還有不少熔料時(shí)，可將晶錠提起，冷卻后取出，然后再拉出下一根晶錠；當(dāng)坩堝中的熔體所剩不多時(shí)，或者將晶體提起，或者繼續(xù)拉下去，斷苞部分作為回爐料。徑向生長速率的起伏導(dǎo)致在該條件下生長的晶體的表面出現(xiàn)了細(xì)牙螺紋。 以上關(guān)于表面生長條紋產(chǎn)生機(jī)制的討論是在固液界面溫度等于凝固點(diǎn)的近似假設(shè)條件下進(jìn)行的，考慮到生長動(dòng)力學(xué)效應(yīng)界面溫度有一定的過冷度，且與生長機(jī)制有關(guān)，因此 111晶向生長的無位錯(cuò)硅單晶的生長過程中單晶表面可以看到明顯的表面條紋 (常被 稱為 “苞絲 ”)，而一旦出現(xiàn)位錯(cuò)后就會(huì)消失，在111以外的晶向生長的無位錯(cuò)硅單晶生長時(shí)也看不到這
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