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。     

CUSP磁场对直拉硅单晶氧浓度分布影响的数值模拟

利用有限元分析软件对φ300mm直拉硅单晶生长过程进行模拟,分析了保持CUSP磁场对称面与熔体坩埚界面交点处的径向分量不变的情况下,硅单晶中氧浓度分别随CUSP磁场通电线圈距离、通电线圈半径的变化规律.随着通电线圈距离和半径的增大,晶体熔体固液界面氧浓度均逐渐降低.随着通电线圈距离和半径的增大,硅熔体径向磁场强度逐渐增大,对坩埚底部熔体向晶体熔体固液界面处对流的抑制作用加强,固液界面下方熔体轴向流速减小,使得从坩埚底部运输上来的富氧熔体减少,继而固液界面处的氧浓度降低.随着线圈距离和半径的增大,为保持所需磁场强度,施加电流也逐渐增大,从而能耗增大,与增大通电线圈距离相比,增大通电线圈半径所需的电流较大.通过实验,将CUSP磁场对单晶中氧浓度分布影响的数值模拟结果与实际晶体生长进行了对比,实验结果验证了数值模拟的结果.     

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.     

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     

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     

Φ125 mm直拉硅单晶氧径向均匀性研究

为控制氧径向均匀性，选择Φ３５０ｍｍ热场。增加晶转速度可以改善氧径向均匀性，但石英坩埚转速对氧径向均匀性没有明显影响。     

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。     

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。     

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。     

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     

水平磁场下18英寸直拉硅单晶生长工艺的三维数值模拟

利用计算机模拟仿真技术对适用于生长18英寸直拉单晶硅的40英寸热场在水平磁场下的生长工艺进行三维模拟仿真计算,重点分析了不同强度水平磁场作用下熔体和晶体中的温度场分布、熔体中流场的变化及其对晶体生长固/液界面形状的影响及其变化规律,并进一步研究了不同水平磁场强度对熔体和晶体中氧杂质含量分布影响。数值模拟计算结果表明:由于外加水平磁场的引入,熔体的流动呈现完全的三维、非对称特点,从而导致熔体内的温度场、氧杂质的分布呈现明显的三维非对称特性;水平磁场强烈影响固/液生长界面下熔体的流动特性,从而显著影响熔体的固/液生长界面形状及氧杂质传输过程。     

关于直拉硅单晶中微缺陷及其检测的一些看法

文章通过对直拉单晶硅片热处理前后缺陷显示、红外吸收光谱等变化的分析,指出直拉硅单晶中起主导作用的微缺陷是“氧旋涡”,它是硅中氧沉淀的产物。其主要控制因素为氧含量、碳含量和晶体冷却速度。据此,作者认为热氧化化学腐蚀法模拟,接近于器件工艺,较其它微缺陷检测方法更具实际意义。文中就目前该法在实施中尚存在争议的“深腐蚀和浅腐蚀”,“表面雾状缺陷干扰”,“与常规化学腐蚀法对应”,“热氧化温度选择”等问题提出了解释和看法。还展望了缺陷工程的新形势。