重掺锑硅单晶制备中锑的蒸发速率常数的测定

重掺锑硅单晶制备中锑的蒸发速率常数的测定常青，曾世铭，何林，王君毅（北京有色金属研究总院１０００８８）关键词：硅单晶，锑，掺杂，蒸发速率，测定（一）实验重掺锑硅单晶是在ＣＧ－３０００型直拉单晶炉上研制的，直径为８２ｍｍ，晶向（１１１）。石英坩埚直径为...     

提高C_Z重掺锑硅单晶质量和成品率的研究

由于直拉重掺锑硅单晶存在截面电阻率均匀性差、杂质管道、杂质条纹、析出、位错等问题,在生产中不仅产品成品率低,而且产品的质量和数量都不能满足器件生产的需要。本文研究产生上述问题的诸因素,分析目前国内拉制重掺锑硅单晶的工艺和几种典型的热系统,提出运用减压拉晶法制备重掺锑硅单晶的工艺。这项工艺对提高直拉重掺锑硅单晶的质量和成品率都有明显的效果。     

直拉重掺硼硅单晶的研究进展

系统介绍了直拉重掺硼(B)硅单晶研究的最新进展。主要内容包括重掺B硅单晶的基本性质，利用重掺B籽晶进行无缩颈硅单晶生长技术，重掺B硅单晶的机械性能，重掺B硅单晶中的氧和氧沉淀，以及B的大量掺杂与大直径直拉硅单晶中空洞型(Void)原生缺陷的控制关系。在此基础上，探讨了当前直拉重掺B硅单晶生产和研究中存在的主要问题。     

重掺锑直拉单晶硅的掺氮效应

本文研究了Si3N4熔融掺氮条件下重掺锑直拉单晶硅的性质。实验结果表明,掺氮重掺锑直拉单晶硅比一般的重掺锑直拉单晶硅具有更低密度的0.2~0.3μm尺寸COP,经过高温热处理之后,HSb-NCZSi具有更高的与氧沉淀相关的体微缺陷密度,此外,其对应硅片的机械强度也比HSb-CZSi增强。     

φ76.2mm重掺砷硅单晶的研制

本文就如何在TDR-40A单晶炉上拉制出φ76.2mm重掺砷硅单晶作了介绍,提供了试验装置,给出了工艺条件及试验结果,并对重掺砷和重掺锑晶体的异同点进行了初步讨论。重掺锑硅单晶比重掺砷单晶需要更大的(dT/dz)_L,重掺砷硅单晶与重掺锑硅单晶同样有(111)小平面存在,但没有杂质析出现象。     

掺氮区熔硅单晶

一、前言直拉硅单晶中的氧原子,一般含量为10~17～10~18厘米~(-3),这些氧原子一方面能抑制器件制作过程中位错的产生;另一方面能通过内吸除效应,把硅晶体中的有害杂质吸除。同时氧沉淀在硅晶体中,能增强晶体的机械强度,减少高温扩散中的硅片翘曲形变,所以集成电路中广泛采用直拉硅单晶。但直拉硅单晶存在着坩埚沾污和氧的有害效应,即氧施主问题,不容易拉出高电阻率的晶体,也就不能制作高电压的器件。     

φ100mm重掺砷〈111〉硅单晶的制备

通过热场实验、拉晶参数实验与电阻率控制实验，研究了重掺砷＜１１１＞硅单晶的拉制工艺，轩出无位错的φ１００ｍｍ单，成品率达３３．８５％。还探讨了简便、高效的砷毒防护方法。     

直拉硅单晶生长的数控方法

本文研究了一个直拉硅单晶生长的试验系统。它是一种多功能高交叉的改进设备,已证明新工艺的可行性,并可作为建造生产设备的基础。两年来每周生长单晶的结果,证明在一些重要方面数控优于模拟控制。首先,全过程的可重复性及对全过程的紧密控制使生产率提高了30%。此外,还可以一种相对恒定的拉速生长晶体,并主要以温度来实现对直径的控制。产出的晶体具有平滑和光亮的外园表面,没有模拟控制生长的晶体所具有的典型波状外观。     

磁场中直拉硅单晶的生长

本文根据半导体硅材料工艺的发展动向,系统地评述了磁场中CZ硅单晶生长的原理、设备、工艺和应用等。指出这一新工艺能有效地抑制熔融硅的热对流和温度波动。用本方法生长的晶体、含氧量低,均匀性好,晶体缺陷和生长条纹少,片子翘曲和畸变小。因此,它是一种很有前途的方法。     

掺锑氧化锡性能研究

总结了掺锑氧化锡的光电性能几其综合评价方法。在合适的掺杂范围内,锑的掺入能够提高氧化锡材料的导电性能而不影响其透光率。然而大量的锑常常使导电性和透光率都下降。     

微型计算机自动控制CZ硅单晶等径生长

采用CZ法生长硅单晶时,其固体和熔体中的温度梯度是决定晶体生长速度的主要因素。生长速度、晶体直径和炉温三者之间存在着复杂的联系,晶体直径的控制又是一个大热容量滞后的多变量系统。因此常规仪表难以胜任。上海有色金属研究所在国产TDR-40炉上采用微型计算机自动控制晶体等径生长,减轻了劳动强度和减少了操作失误,有效地保证硅单晶质量和实得率。控制用微型计算机以Cromemco CSⅡ为     

Φ200 mm硅单晶的生长工艺特点

在全自动拉晶条件下，讨论了拉制Φ２００ｍｍ硅单晶遇到的新问题。热场配置、工艺参数的选择、石英坩埚的选用等有了更严格的要求。合理的轴向温度梯度和径向温度梯度、低拉速、低晶转及规范的拉晶工艺是拉制大直径单晶的关键。     

生长大直径区熔硅单晶的工艺

本文所提供的资料是关于如何解决在一个大气压的氩气氛下浮区生长80毫米直径单晶的问题。成功地生长直径80毫米硅单晶很大程度取决于经矿处理(整形)的多晶棒料的直径、籽晶晶向、熔区长度、转速、移动速度,拉完单晶长度以及晶体支承机构等因素。调节好这些参数可获得最佳的生长条件。早期在控制74毫米或更大直径晶体时曾碰到下面的问题:需提供更大的功率以便熔化直径较大的硅棒,为了提高有效功率必须进一步改变线圈的几何形状;以及用生长小直径用的拉速在熔硅时可能会发生凝固或溢出。     

Φ20mm硅单晶的生长工艺特点

在全自动拉晶条件下，讨论了拉制Φ２００ｍｍ硅单晶遇到的新问题。热场配置、工艺参数的选择、石英坩埚泊选用等有了更严格的要求。合理的轴向温度梯度和径向温度梯度、低拉速、低晶转瘃规范的拉晶工艺是拉制大直径单晶的关键。     

直拉硅单晶生长中氧的分布与控制

硅中的间隙氧对于器件有着有害和有益的作用。因此,控制硅中氧的掺入和改进氧浓度轴向和径向分布是十分重要的。本文评述了硅中氧的掺人机理,描述了硅中氧的轴向和径向分布及氧条纹,给出了几种改进硅单晶生长中氧浓度分布的方法。     

直拉法生长的硅单晶中碳氧平衡

硅中碳和氧是重要的非金属杂质,它们对硅单晶的性质有着重要影响。硅中碳、氧浓度关系引起了国内外的重视。本文利用已有的研究成果,从物理化学的角度,进一步提出了硅中碳氧平衡模型,用实验证实了这一平衡的存在,并为降低和控制硅中碳、氧含量进行了实验研究。     

300mm硅单晶的缩颈生长及应力分析

对不同直径颈部晶体进行了拉伸实验及断口形貌观察,颈部晶体的断裂属于脆性断裂,增大晶体颈部直径可以增大其承受拉力,从而可以制得更大重量的单晶。缩颈生长工艺条件会对颈部晶体的抗拉强度产生影响。讨论了颈部晶体的断裂机制。     

碘量法测定掺锑二氧化锡粉中锡

采用碘量法测定锡时,多采用氢氧化铍共沉淀分离法来消除共存元素的干扰,但该干扰消除方法流程较长,操作繁琐。实验详细考察了掺锑二氧化锡粉试样中共存元素对碘量法测定锡的干扰。结果发现,除锑外掺锑二氧化锡粉中其他共存元素对碘量法测定锡的干扰均可忽略;在试液中加入还原铁粉将锑还原成单质后可通过过滤实现锑与锡的分离,进而消除锑对测定的干扰。据此,采用过氧化钠熔融分解试样,在试液中加入还原铁粉后将锑还原为单质后过滤以分离除去试液中锑,用铝片将锡还原为二价,以淀粉为指示剂,实现了碘量法对掺锑二氧化锡粉中锡的测定。采用实验方法对5个掺锑二氧化锡粉试样中的锡进行测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=9)为0.14%~0.22%,加标回收率在99.8%~100.4%之间。5家实验室采用实验方法分别对上述5个试样进行测定,并对所得数据进行统计分析,结果表明再现性限R值在0.36%~0.45%之间。将高纯二氧化锡粉和高纯三氧化二锑粉分别按质量比85∶15和75∶25配制成6#和7#掺锑二氧化锡粉模拟试样,按照实验方法进行测定,结果与理论值相符。     

大直径（100）区熔硅单晶生长的特点

大直径〈１００〉区熔硅单晶生长的特点谭伟时陈勇刚孙华英周旗钢（北京有色金属研究总院，北京１０００８８）关键词：大直径区熔硅单晶１引言随着电力电子器件的飞速发展，高反压、大电流半导体器件对硅单晶的质量要求越来越高：纯度高、直径大、无位错、无旋涡缺陷及电...     

Φ105 mm区熔硅单晶的生长工艺研究

介绍了FZ硅单晶的熔区悬浮原理 ,说明了生产Φ10 5mmFZ硅单晶所用多晶原材料的技术标准 ,通过对不同形式的加热线圈进行分析 ,指出了较理想的加热线圈 ,讨论了反射器和改进后的晶体夹持装置的具体应用。对Φ10 5mmFZ硅单晶的关键生长工艺进行了描述