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。     

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     

大直径直拉硅单晶等径的PID参数优化

随着国内硅材料应用技术不断发展,在大直径单晶的直径生长控制方面除了在设备上采用更加先进的双CCD系统,同时也对单晶生长的直径PID提出了更加严格的要求,因此研究单晶生长的直径PID参数设置有着重要意义.以等径阶段PID参数设置为研究对象,采用晶体生长的实验方法研究了不同PID参数控制对晶体生长的影响,分析了不同参数的作用,最终获得了大直径CZ硅等径生长的优化PID控制参数.实验选用TDR-150型单晶炉,Ф700mm热场系统,一次性投人200kg多晶硅,拉制目标直径400mm的大直径硅单晶.从实验中可以分别得到4条晶体生长等径过程中直径波动曲线以及4张等径过程中实际拉速及晶体生长速率波动图.通过对比分析,实验确认了PID 3个参数(P值比例增益,D值微分,I值积分)的合理取值范围及其作用效果:应使P值在系统具备较高灵敏度和稳定控制的平衡点;使D部分在系统频率特性的中频段,以改善系统的动态性能;而使I值在系统频率特性的较低频段,以提高系统的稳态性能,同时又能够作用于长期控制.     

大直径硅单晶

美国卡耶克斯联合研究中心(纽约州罗切斯特)报道说,已成功地制出直径为6英寸(15厘米)、长27英寸(68厘米)、重27公斤(60磅)的硅晶体。该晶体是由卡耶克斯公司哈姆柯分公司,在CG2000RC型晶体生长炉内制成的。该晶体应用缆索式籽品提拉机构和自动控制直径技术,能沿它的整个长度实现无位错的生长。该制造厂报道说,把该晶体制成太阳能电池在阳光照射下能产生2,200瓦的电力,足以供给一个普通家庭使用。     

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     

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。     

直拉硅单晶时旋转磁场的获得

一、引言大规模和超大规模集成电路的发展,对硅单晶质量提出了越来越高的要求。直拉硅单晶中的杂质氧,使晶体在生长或器件制造的热处理过程中,产生堆垛层错、位错环和硅氧沉淀等缺陷。另一方面,氧化物沉淀引入的位错对表面沾污有本征吸杂的作用。因此硅中氧浓度是单晶质量的重要标志。一般直拉硅单晶中的氧浓度都超过1×10~(18)原子/厘米~3,而且单晶头部含量高于尾部。纵向     

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。     

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。     

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.     

大直径p型探测器级硅单晶的研制

为了满足对大直径Ｐ型探测器级硅单晶的需求，在原有小直径单晶工艺的基础上，采用线圈喷砂打毛、甩尾、保温提纯、快速成晶等技术，成功地拉制出Φ５０、Φ６２和Φ７５的Ｐ型高阻硅单晶。用本区熔工艺拉制的单晶可做到无位错、无漩涡缺陷。对技术中涉及的有关机理进行了初步探讨。     

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。     

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     

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...     

大直径区熔硅单晶生长工艺的初步探讨

一、前言大直径区熔硅单晶是制备高压大功率半导体器件,诸如可控硅、整流器等必不可少的主要原材料。近年来,3英寸、4英寸的大直径区熔硅单晶也开始用于制备大规模和超大规模集成电路,所以国外对此类产品