化學(xué)法提純單晶硅ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-06 12:13本頁(yè)面
【正文】 的直拉單 晶硅中；同時(shí)，化學(xué)拋光可以減少由籽晶帶來(lái)的金 屬污染。在硅晶體生長(zhǎng)時(shí)，首先將定向籽晶固定在旋轉(zhuǎn) 的籽晶桿上，然后將籽晶緩緩下降，距液面 10mm 處暫停片刻，使籽晶溫度盡量接近熔硅溫度，以減 少可能的熱沖擊；接著將籽晶輕輕浸入熔硅，使頭 部首先少量溶解，然后和熔硅形成固液界面；隨 后，籽晶逐步上升，與籽晶相連并離開(kāi)固液界面的 硅溫度降低，形成單晶硅。 32 直拉法制備單晶硅 ? （ 3 ）縮頸 去除了表面機(jī)械損傷的無(wú)位錯(cuò)籽晶，雖然本身不會(huì)在新生長(zhǎng)的晶體硅中引入位錯(cuò)，但是在籽晶剛碰到液面時(shí)，由于熱振動(dòng)可能在晶體中產(chǎn)生位錯(cuò)，這些位錯(cuò)甚至能夠延伸到整個(gè)晶體，而縮頸技術(shù)可以減少位錯(cuò)的產(chǎn)生。引晶完成后，籽晶快速向上提拉，晶體生長(zhǎng)速度加快，新結(jié)晶的單晶硅直徑將比籽晶的直徑小，可以達(dá)到 3mm 左右，其長(zhǎng)度約為此時(shí)晶體直徑的 6 ～ 10 倍，旋轉(zhuǎn)速率為 2 ～ 10rpm。 33 直拉法制備單晶硅 ? （ 4） 放肩 在縮頸完成后，晶體的生長(zhǎng)速度大大放慢，此 時(shí)晶體硅的直徑急速增加，從籽晶的直徑增大到所需的直徑，形成一個(gè)近 180176。 的夾角。在此步驟中，最重要的參數(shù)值是直徑的增加速率。放肩的形狀與角度將會(huì)影響晶體頭部的固液面形狀及晶體品質(zhì)。如果降溫太快，液面出現(xiàn)過(guò)冷情況，肩部形狀因直徑快速增大而變成方形，最嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致位錯(cuò)的再現(xiàn)而失去單晶結(jié)構(gòu)。 34 直拉法制備單晶硅 ? （ 5） 等徑 當(dāng)放肩達(dá)到預(yù)定晶體直徑時(shí)，晶體生長(zhǎng)速度加 快，并保持幾乎固定的速度，使晶體保持固定的直 徑生長(zhǎng)，由于生長(zhǎng)過(guò)程中，液面會(huì)逐漸下降及加熱 功率上升等因素，使得晶體散熱速率隨著晶體長(zhǎng)度 而遞減。因此，固液界面處的溫度梯度減小，使得 晶體的最大拉速隨著晶體長(zhǎng)度而減小。 （ 6） 收尾 在晶體生長(zhǎng)接近尾聲時(shí)，生長(zhǎng)速度再次加快， 同時(shí)升高硅熔體的溫度，使得晶體的直徑不斷縮 小，形成一個(gè)圓錐形，最終晶體離開(kāi)液面，單晶硅 生長(zhǎng)完成，這個(gè)階段稱為收尾。 35 直拉法制備單晶硅 ? （ 7）降溫 ? 降低溫度，取出晶體，等待后續(xù)加工。 ? 圖 4為所生長(zhǎng)的單晶硅照片，生長(zhǎng)工藝參數(shù)及尺寸如表 1所示。 36 直拉法制備單晶硅 37 ? THE END ? 制作人： 張棟 巴欣 張志明
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