化學法提純單晶硅ppt課件(參考版)
2025-05-09 12:13本頁面
【正文】 ? 圖 4為所生長的單晶硅照片，生長工藝參數及尺寸如表 1所示。 （ 6） 收尾 在晶體生長接近尾聲時，生長速度再次加快， 同時升高硅熔體的溫度，使得晶體的直徑不斷縮 小，形成一個圓錐形，最終晶體離開液面，單晶硅 生長完成，這個階段稱為收尾。 34 直拉法制備單晶硅 ? （ 5） 等徑 當放肩達到預定晶體直徑時，晶體生長速度加 快，并保持幾乎固定的速度，使晶體保持固定的直 徑生長，由于生長過程中，液面會逐漸下降及加熱 功率上升等因素，使得晶體散熱速率隨著晶體長度 而遞減。放肩的形狀與角度將會影響晶體頭部的固液面形狀及晶體品質。 的夾角。引晶完成后，籽晶快速向上提拉，晶體生長速度加快，新結晶的單晶硅直徑將比籽晶的直徑小，可以達到 3mm 左右，其長度約為此時晶體直徑的 6 ～ 10 倍，旋轉速率為 2 ～ 10rpm。在硅晶體生長時，首先將定向籽晶固定在旋轉 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，與籽晶相連并離開固液界面的 硅溫度降低，形成單晶硅。 31 直拉法制備單晶硅 ? (2) 引晶 選取籽晶尺寸為 8 120mm方向為 100。 29 直拉法制備單晶硅 30 直拉法制備單晶硅 ? （ 1）多晶硅的裝料和熔化： 首先，將高純多晶硅料粉碎至適當的大小，并 在硝酸和氫氟酸的混合溶液中清洗外表面，以除去 可能的金屬等雜質，然后放入高純的石英坩堝 內。 28 直拉法制備單晶硅 ? 直拉法單晶硅生長工藝 直拉法生長單晶硅的制備步驟一般包括：多晶硅的裝料和熔化、引晶、縮頸、放肩、等徑和收尾。根據生長晶 體不同的要求，加熱方式可用高頻或中頻感應加熱 27 直拉法制備單晶硅 或電阻加熱。原料被加熱器熔化后，將籽晶插 入熔體之中，控制合適的溫度，使之達到過飽和溫 度，邊旋轉邊提拉，即可獲得所需單晶。這兩種法 制備的單晶硅具有不同的特性和不同的器件應用領 域，區(qū)熔單晶硅主要應用于大功率器件方面，而直 拉單晶硅主要應用于微電子集成電路和太陽能電池 方面，是單晶硅的主體。其優(yōu)點是多晶硅產品純度高，適用于區(qū)熔生長高阻單晶硅，硅烷分解轉化率高達 ()9%,副產物少， 24 新硅烷熱分解法 缺點是微細粒硅粉塵較多。 2
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