直拉硅单晶中的微缺陷

1.引言硅单晶在整个天然、人工单晶中是最完美的晶体,完全不含有宏观位错,杂质浓度又低,直径3吋的晶体已大量生产。硅单晶制造法有直拉法(简称 CZ 法)及悬浮区熔法(简称 FZ 法)。现在,前者主要用来制造集成电路用晶体,后者主要制作功率     

硅单晶直拉区熔法

由天津市政府批准设立的“天津市专利金奖”于日前揭晓，有5项专利获得了金奖。其中，《生产硅单晶的直拉区熔法》属国际首创，工艺技术达到了国内领先、国际先进水平。     

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。     

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。     

直拉硅单晶双元素掺杂工艺

前言直拉硅单单晶中常用的掺杂元素有磷P、硼B、砷As、锑Sb等。众所周知N型硅单晶是采用P、As、Sb三种元素作为掺杂剂,P型硅单晶是利用元素B作为掺杂剂。随着电子工业的发展,基础材料硅在质量、品种上近几年都发     

直拉大直径硅单晶的工艺研究

一、前言 电子工业的发展正给整个工业体系带来革命性的变化。作为电子工业发展的主要代表是LSI和VLSI。它在小型化、轻量化、低耗能和高速化等方面的优越地位,都是任何其它器件所不可比拟的。为了适应LSI的发展,材料工作者曾作出了不少努力,其中一个方面就是发展大容量大直径硅单晶。这不仅可以提高单晶生产率,而且对提高器件生     

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。     

直拉硅单晶中的热致微缺陷

大规模集成电路工艺要求使用直拉法高质量的无位错硅单晶。然而,硅片在半导体器件制造过程中重复热过程将诱发很多微缺陷(MD),这种MD是有害的。降低晶体中的氧浓度是降低MD的一种方法,但硅中的氧并不     

直拉硅单晶中微缺陷漩涡浅见

本文阐述了硅单晶中微缺陷漩涡产生的条件及形成原因，认为微缺陷陷漩涡与制备硅单晶时的热历程有关，杂质是微缺陷的成核中心，自间隙原子及杂质的络合产生微缺陷漩涡，解决方法是；建立合适的热场和工艺条件，如提高热场高度和晶速度，适当增大保护气体的流通量，达到减少微区回熔和杂质污染的目的，从而减少或消除微缺陷漩涡。     

直拉硅单晶中微缺陷的检测条件

本工作对 P、N 型,〈100〉和〈111〉晶向的直拉硅单晶进行热氧化—化学腐蚀处理。对氧化时间、氧化气氛和腐蚀深度等条件进行了条件试验。对检测对象进行了重点讨论。     

氧沉淀对直拉硅单晶硬度的影响

研究了氧沉淀对直拉(CZ)硅单晶维氏硬度的影响.研究表明,在发生一定程度氧沉淀的情况下,硅单晶的硬度会由于氧沉淀导致的间隙氧浓度的降低而减小,此时间隙氧原子的固溶强化作用对硅单晶硬度具有显著的影响;而当氧沉淀足够显著时,由于氧沉淀的密度和尺寸较大,氧沉淀在硅单晶中的第二相强化作用得以显现,此时硅单晶的硬度不随间隙氧浓度的降低而减小,反而有较为显著的提高.     

日本硅公司连续直拉硅单晶正式投入生产

日本三菱材料公司和日本硅公司开发了半导体用单晶硅连续直拉法(SCCZ法),日本硅公司新装一台连续直拉专用炉,经连续试验后定于1991年8月正式投入生产。三班工作月产量可达到1万片(5时硅片),建立了批量生产的正式供应体制。利用试验设备生产的4时硅片已于1990年秋季开始销     

日本硅公司连续直拉硅单晶正式投入生产

日本硅公司和三菱材料公司开发了半导体单晶硅的连续直拉法——SCCZ 法,日本硅公司新建了一台专用炉,经试生产,从91年8月起正式投产并开始出售产品。生产能力为每月生产一万片5英寸硅片。此外,还在6英寸试验炉上连续直拉成功2米多长的单晶硅。其它硅厂也在进行连续直拉法的研     

关于直拉长苞硅单晶收尾工艺的改进

在长期的生产实践中发现,直拉长苞硅单晶如何减少尾部位错反延伸,是提高单晶成品率的关键之一。按以往的老工艺要求,单晶生长外型一般是葫萝葡形,这样一旦尾部断苞或出现位错,则在断苞处或在位错出现处,就会产生大量位错增殖,而这时晶体尾部的温度仍在850℃以上,位错在这一温度下是可以滑移的,其滑移面为(111),此(111)面与生长轴夹角为19°28′(正向拉     

电子辐照对直拉硅单晶电学参数的影响

对N型[111]晶向直拉硅样品进行电子辐照,然后在不同温度下进行常规热处理,对比研究了不同辐照剂量的样品少子寿命和电阻率随退火温度的变化。结果表明:直拉硅单晶样品经电子辐照后电阻率增加,少子寿命下降,辐照剂量越高电阻率增加的越多,少子寿命下降越明显。对辐照样品进行不同温度热处理发现热处理温度低于600℃,少子寿命基本处于稳定值,当退火温度达到650℃时,辐照样品的电阻率与少子寿命均恢复至辐照前的初始值,表明在该温度下辐照引入的缺陷基本消除,因此晶体的导电能力逐渐恢复。而经750℃热处理后,辐照样品的少子寿命和电阻率分别出现一个低谷,辐照剂量越高电阻率和少子寿命值在该温度下下降幅度越大,而且随着热处理时间的延长,辐照样品电阻率不断下降,通过间隙氧含量的测量也初步证明电阻率的下降与间隙氧原子的偏聚有关,该温度下电阻率的下降与辐照相关联。     

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。     

φ75mm直拉硅单晶的控氧工艺

一、前言 一般地说,氧是半导体材料硅中含量最多的杂质,其含量可达10~(18)cm~(-3)数量级。硅中的氧兼有优缺点。优点为“吸除效应”和“钉扎效应”;缺点是单晶的电阻率和寿命会受影响,易出现诱生缺陷,晶片可能变形。优点对器件工艺有利,缺点对器件工艺有害,使晶片质量变坏。 众所周知,不同器件要求不同的氧含量:p型(100),[O]=1.0～1.3×10~(18)cm~(-3),用于MOS;n型(100),[O]=1.3     

水平超导磁场直拉法硅单晶熔体过热现象

基于水平超导磁场及特定热场结构,对直拉法硅单晶生长过程中的熔体过热现象进行了数值模拟和实验研究。在数值模拟中发现了熔体对流和温度变化的特殊趋势,随后在实验中发现了相应位置晶体直径突然收缩现象,依此推测拉晶过程中生长界面附近熔体温度及温度梯度的变化是引起晶体直径收缩的直接原因。此外发现改变熔体温度梯度将改变熔体过热现象发生的位置和幅度,模拟中对两种极端的功率条件进行了计算,并在实验中观察到了预期的差别。水平超导磁场对于熔体对流的抑制作用、特定的热场结构和工艺条件,都是引起熔体过热和晶体直径收缩现象发生的原因。     

大直径直拉硅单晶炉热场的数值模拟

数值模拟技术已经成为分析和发展工业化晶体生长工艺必不可少的工具。提出了直拉硅单晶生长过程温度分布的有限元模拟，通过对300单晶炉内热场的数值模拟计算，得出了晶体生长不同阶段的单晶炉内温度分布及相应的温度梯度和热流密度分布。