杂质分凝对FZ-Si单晶电阻率均匀性影响的研究

对区熔Si单晶样品的轴向、径向以及生长界面的电阻率进行了测试,分析了影响电阻率均匀性的主要因素.结果表明,通常认为的影响电阻率均匀性的因素,并不是决定性因素.本文从FZ单晶在生长过程中,杂质在轴向和侧向分凝的角度进行分析,认为由于晶体原子的侧向生长,产生的杂质侧向分凝,是电阻率分布不均匀的主要原因.大量生产实验表明,生长过程中改变常规生长参数对提高均匀性的作用并不明显,要想从本质上提高电阻率径向均匀性,只能尝试非常规的技术.     

n型高阻硅单晶电阻率均匀性的控制

通过不同工艺的拉晶实验,发现晶转、拉速、热对流等因素对高阻n〈111〉硅单晶径向电阻率均匀性有所影响.采用水平磁场拉晶工艺,通过提高晶转、增大拉速、减小热对流等,可有效提高硅单晶径向电阻率均匀性.     

生长系统对高阻区熔硅单晶径向电阻率变化的影响

分别采用L4375-ZE区熔炉和CFG/1400P区熔炉,生长了N型、(1.5～4.5)×103Ω.cm和P型、(1.0～5.0)×104Ω.cm两种规格的高阻区熔硅单晶,单晶的直径为52～54 mm,晶向为<111>。经对单晶的电阻率及其径向分布进行检测对比后发现,在加热线圈几何结构(包括上下表面角度、内径尺寸及台阶设计)基本相同、单晶生长速率相同且上、下晶轴旋转具有相同配置的情况下,不同的单晶生长系统所生长的单晶,其电阻率径向均匀性有明显差异,用L4575-ZE区熔炉生长的单晶的电阻率径向分布更均匀。     

高频线圈坡面对生长FZ单晶的影响

通过对高频线圈下坡面对生长FZ单晶的作用,分析了不同坡面线圈的磁力分布,以及磁力在单晶生长过程中的作用.线圈下面坡度的大小,会产生分布不同的磁力,在FZ单晶生长时,磁力对固液交界面的外边缘有重要的影响.分析认为采用下坡度合适的加热线圈,可以有利于单晶的顺利生长,提高单晶的成功率.     

线圈台阶对区熔硅单晶生长影响的数值计算分析

悬浮区熔法是生长硅单晶的重要方法之一,线圈形状作为主要的工艺参数直接影响能量分布并最终决定硅单晶的生长情况.通过有限元法对区熔硅单晶生长进行数值模拟,考虑二维轴对称情况下由高频线圈产生的电磁场对熔区产生的影响,主要对比分析了线圈上方有无台阶对单晶生长的不同影响.同时结合相应的试验结果及现象,得到了线圈台阶的引入提高了晶体成晶的质量.     

高阻区熔硅单晶的径向少子寿命变化

在氩气气氛及真空环境下生长的高阻区熔硅单晶的径向少子寿命分布情况进行了检测.检测结果表明,在氩气气氛下生长的各种规格的高阻单晶,其少子寿命一般都在1 000μs以上,且径向变化大部分在10%以内,当生长工艺参数改变时,单晶少子寿命的径向分布规律虽然会有所不同,但对少子寿命径向均匀性的影响却几乎可以忽略.而在真空环境、不同工艺参数下生长的单晶,其少子寿命的径向分布及均匀性的变化则十分的明显,还会经常看到中心少子寿命400～500μs、边缘区域少子寿命高于1 000μs的单晶.本文在单晶生长试验的基础上,通过对产生这种现象的原因进行分析,确定了采用适当地降低晶体生长速率、提高加热功率的方法,可以使高阻真空区熔硅单晶中心区域的少子寿命的提高,并使其径向分布变均匀.     

Φ3英寸LEC GaAs单晶的试制

利用ＭＲ３５８单晶炉进行ＬＥＣＧａＡｓ单晶试制，采用原位合成工艺、不规则形状控制系统自动控制单晶的生长。对晶锭进行退火处理前后所做的电学及晶体完整性测试结果表明，退火明显改善了晶体的电学均匀性，消除了晶体内残余的热应力。     

Х3英寸LEC GaAs单晶的试制

利用ＭＲ３５８单晶炉进行ＬＥＣ ＧａＡｓ单晶试制，采用原位合成工艺，不规则形状控制系统自动控制单晶的生长，对晶锭进行退火处理前后所做的电学及晶体完整性测试结果表明，退火明显改善了晶体的电学均匀性，消除了晶体内残余的热应力。     

光刻胶涂胶厚度均匀性影响因素探究

介绍了光刻胶涂胶过程中对涂胶厚度均匀性的影响因素及发生均匀性问题的成因。对光刻工艺和光刻胶进行概述,通过对光刻工艺和光刻胶的涂胶学习可发现随着光刻工艺的不断进步,对光刻胶涂胶胶厚均匀性要求也在不断地提升,在实际的生产过程中却经常会出现涂胶均匀性较差而无法满足工艺要求。重点针对光刻胶涂胶厚度均匀性影响因素进行探究,详细介绍了会对其产生影响的因素。通过有效地管控好这些影响因素能够确保涂胶厚度均匀性,提升曝光质量,从而推动光刻技术的发展。     

电镀均匀性影响因素探究及改善

通过研究电镀过程中浮架、钛篮、液位对电镀均匀性影响,合理布局电镀铜缸体,改善电镀均匀性。同时找出影响均匀性能力主要影响因素,为均匀性提升提供改善依据。并提出可行性建议,给整个电镀能力提升提供思路及方向。     

区熔单晶生长过程中高频线圈形变的原因分析及理论计算

主要针对高频线圈于单晶生长过程中,在高频电流及棒体的高温作用下,产生的附加扭矩,改变线圈的设计外形,进行了原因研究、理论计算,并对单晶生长的影响进行了分析。通过采取适当的措施,降低由于线圈的形变对单晶的影响,提高单晶的成晶率。     

消除区熔硅单晶生长中“硅刺”的研究

在无位错FZ硅单晶生长过程中,长"硅刺"是一种对单晶生长十分有害且常见的现象。单晶生长过程中一旦出现"硅刺",如不能及时消除,会导致中途停炉,不仅浪费原料,而且影响生产,因此,如何减少和消除硅刺,是FZ单晶拉制中,需要着重解决的问题。对FZ硅单晶生长过程中,减少和消除硅刺进行了研究,尤其是加热线圈结构设计对抑制硅刺产生的重要作用。通过对线圈的合理改进,使FZ单晶生长过程中避免或减少"硅刺"的出现。     

高阻真空区熔硅单晶的生长

介绍了高阻真空区熔硅单晶的研制工艺,研制出了导电类型为p型,电阻率(3～5)×103 Ω·cm及(1～2)×104Ω·cm两种规格的真空区熔硅单晶,其中电阻率(3～5)×103Ω·cm规格单晶的研制除需要进行真空区熔提纯外,还要进行微量的p型区熔掺杂.单晶直径30～35 mm,晶向〈111〉.经检测无位错及漩涡缺陷,单晶的少数载流子寿命达到1500μs以上.     

杂质对单晶硅材料硬度的作用

室温下使用维氏硬度计研究了硅单晶表面的接触损伤及硅单晶中杂质对表面损伤的影响 .实验发现 ,硅单晶的硬度不仅与晶体的本身特性——晶向有关 ,还与所掺入杂质的种类和浓度有关 .损伤造成的裂纹倾向于沿着〈1 1 0〉晶向扩展 ,而且 { 1 1 1 }面上的硬度要大于 { 1 0 0 }面 .重掺 n型单晶由于能带结构的变化而使硬度下降 ;相反 ,重掺 p型和掺氮单晶的硬度则由于掺入原子对位错的钉扎作用加强而有所提高     

直拉单晶硅中埚跟比的精确计算研究

在直拉单晶硅生长过程中,埚跟比（即坩埚上升速度与晶体提拉速度的比值）的设置非常重要,它直接决定了液面位置的稳定性。其不但影响单晶硅成品的质量,而且不合理的埚跟比设置可能会在直拉单晶硅生长过程中出现变晶断苞,导致单晶生长失败。目前国内大多数光伏单晶硅生产商仅仅依靠人工经验来设置埚跟比,其准确性很难保证。采用体积元积分的方...     

单晶炉密闭式热场改造研究

在CG6000型单晶炉原350 mm(14英寸)敞开式热场上添加具有保温和导流作用的热屏装置,并改进计算机自动控制参数,解决了原敞开式热场下硅单晶拉制过程中产生扭曲变形的问题,生长出了外形完好,高质量的<111>晶向75～80 mm(3英寸和4英寸)硅单晶。同时对敞开式热场下硅单晶棒体扭曲变形的原因及热屏装置对硅单晶生长区域温度分布和温度梯度的影响进行了分析和探讨。     

真空高阻区熔Si单晶中的微缺陷及其少子寿命

通过在Ar气氛及真空环境中进行的高阻区熔Si单晶生长实验,分析了晶体直径、晶体生长环境及晶体生长速率对晶体中微缺陷及少子寿命的影响及产生这种影响的原因.单晶生长实验表明,与在Ar气氛下的单晶生长相比,在真空环境下采用较低的晶体生长速率即可生长出无漩涡缺陷的单晶,而当晶体生长速度较高时,尽管可以消除漩涡,但单晶的少子寿命却有明显的下降.