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     

纵向磁场拉制硅单晶的工艺研究

用常规CZ法拉制的硅单晶质量与VLSI对材料的要求有较大差距。MCZ法可以抑制硅熔体的热对流,因而改变了硅单晶的氧含量和其他性能。作者采用VMCZ法详细地研究了磁场对硅熔体波动、温度起伏的影响,进而研究了磁场对热场分布、磁场对硅单晶中杂质的分布、磁场对硅单晶中氧、碳含量、磁场对硅单晶中微缺陷等的影响。发现:VMCZ的结果与资料报导的HMCZ数据相比有较大差别。通过调整拉晶参数也只能有限度地改善硅单晶的性能。     

CZ法硅单晶生长中(dT/dx)_(S-L)与热系统结构的关系

实验测量了用CZ法生长硅单晶时(dT/dx)_(s-L)与热系统结构的关系。△T-x曲线呈非线性。指出了曲线斜率发生较大变化的a点的位置在硅单晶生长中的重要意义。为硅单晶生产中设计热场提供了依据。     

国外硅材料的最新发展

本文综述了近二、三年来国外硅材料的发展,指出了硅多晶材料在世界将会出现供给不足的局面。硅单晶(CZ法)的炉产量仍在扩大,而材料质量在纯度方面已能满足器件要求,只是单晶微缺陷和其它性能仍在进行研究。NTD硅单晶已经成为质量很好的商品。文内还对CZ法的ACRT和MCZ工艺以及太阳电池级硅材料作了介绍。     

重掺锑硅单晶的生长

在直拉(CZ)法生长的重掺锑硅单晶中,由于锑在硅中的特性,造成无位错(文中指No<1000个/厘米~2)晶体生长的困难,同时断面电阻率均匀性也难以控制,严重影响了单晶的成品率。 本实验用改变动态工艺参数方法调整晶体固液界面,以控制一个微凸等温面,取得了无位错且电阻率分布较为均匀的晶体生长条件。使重掺锑硅单晶成品率达到40％。工艺基本稳定。     

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     

TDR-50型软轴提拉单晶炉的设计特点

一、引言 TDR-50型单晶炉是我国第一台软轴CZ单晶炉,它是自1981年到1983年通过基础实验研究,结合我国生产单晶炉的经验而研制成功的。样机经过工业运行和检测鉴定证明,在主要精度和性能指标方面,达到了国际上同类设备七十年代末期水平。为我国CZ法生产75毫米硅单晶提供先进设备。 七十年代后期,国际上大型CZ单晶炉     

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.     

对“OS”法检测<111>硅单晶中旋涡缺陷的进一步探讨

在模拟器件工艺用“OS”法检测CZ硅单晶中旋涡缺陷时,常有雾状缺陷的干扰。本文对雾状缺陷的分布形态及产生原因作了初步研究。为了消除这种干扰,提出了硅片经1100℃水汽氧化,HF去氧化层后,进行加热择优腐蚀的工艺。认为深腐蚀检测旋涡更为合理。     

直拉硅单晶热处理过程中氧及碳的行为

本文研究了CZ硅单晶在热处理过程中碳对产生氧施主和加快氧沉淀的作用。实验证实了碳在450℃时能抑制热施主的产生,在750℃时碳能促使生成新施主。在1050℃时由于碳的存在加快了氧的沉淀。实验结果认为CZ硅单晶氧含量小于8×10~(17)cm~(-3)时电阻率的热稳定性较好。     

切克劳斯基硅熔体中液流图式研究

单晶硅目前是电子工业中最重要的材料。尽管已经知道用直拉法(SZ法)生长的硅单晶的某些特性——例如旋涡缺陷——与熔体流动情况有密切关系,因而迫切要求了解它的熔体流动图,但由于硅熔体是强腐蚀剂,关于它的流体行为的物理测量很困难,精确地获得硅熔体流动图目前尚不可能。近年来,国外一些学者引用流体动力学对 CZ 法硅熔体做了很多理论估计。在这个     

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。     

拉制硅单晶的两项新技术

日本三菱材料及大阪钛制造两公司分别开发出两项拉制硅单晶的新技术.三菱材料公司开发的连续 MOZ 法,是将边加磁场边拉制的磁控管 CZ(MCZ)法与传统的切克劳斯基单晶拉制法(直拉法)组合,可将影响半导体特性的氧浓度降低,能在较宽范围内控制氧的浓度,而且,在拉制中添加的杂质(掺杂剂)浓度也可保持均匀.     

氧和氢对硅单晶电子辐照缺陷的影响

在超高压电镜中,用100万伏加速电压于室温～773K 之间对硅单晶进行电子辐照。实验发现,在含氧硅单晶中比含氢硅单晶中更易产生辐照缺陷。在含氧硅单晶中辐照缺陷密度较大,而且形成缺陷所需的孕育时间也较短。棒状缺陷、层错和位错环均沿〈110〉方向。棒状缺陷和层错有〈116〉型的位移矢量,层错在(113)面上。非层错化过程产生具有柏氏矢最为 a/2〈110〉型的间隙型位错环.     

应用热解石墨制件降低直拉硅单晶中的碳含量

用直拉法生长硅单晶时,采用热解石墨制作的加热器及保温罩代替一般的石墨制件,有效地避免了碳对硅单晶的沾污。     

世界最长的高质量硅单晶

日本三菱材料公司和三菱硅材料公司共同开发出半导体用硅单晶的连续制造法,在该公司中央研究所进行的拉制试验中,成功地制造出直径6英寸、长2米的世界最长的高质量硅单晶。     

可拉制电阻率高度均匀硅单晶的FCCZ法

FCCZ 法是由日本东芝公司研究开发的一种生产硅单晶的新技术。东芝公司于1988年4月7日首次公布了一些简单数据,宣称:①用本技术生产的硅单晶头、尾电阻率偏差可控制在3%以内;②片子内电阻率偏差可减少到6%;③用这种技术生产硅片的成本,IC 用硅片可减少30%,大功率用硅片可减少35%。东芝公司半导体技术部部长平野均在     

单晶硅悬浮区熔炉的发展和设计要点

自七十年代以来,电子工业的发展异常迅速,这与其主要的基础材料—半导体硅单晶制备技术的日益提高紧密相关。当前,硅单晶产量的四分之三以上是用直拉法生产的,主要用于各种规模和类型的集成电路、分立元件和光电器件上。但是在冶金,机     

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。     

硅单晶厂氩气净化、提纯与回收方案的选择

目前,在硅单晶制备中主要采用氩气保护成晶工艺。其中,根据硅单晶品种不同,采用的工艺也有所区别。在我国,一般区熔法制备硅单晶和φ50mm 以下的直拉成晶工艺多采用正压工艺,而φ50mm 以上的硅单