Technologia domieszkowania krzemu FZ

Krzemjest materiałem półprzewodnikowym. W przypadku braku zanieczyszczeń jego własna przewodność elektryczna jest bardzo słaba. Zanieczyszczenia i wady kryształów w krysztale są głównymi czynnikami wpływającymi na jego właściwości elektryczne. Ponieważ czystość pojedynczych kryształów krzemu FZ jest bardzo wysoka, aby uzyskać pewne właściwości elektryczne, należy dodać pewne zanieczyszczenia w celu poprawy jego aktywności elektrycznej. Zawartość i rodzaj zanieczyszczenia w surowcu polisilicon i właściwości elektryczne domieszkowanego pojedynczego kryształu krzemu są ważnymi czynnikami wpływającymi na jego substancje domowe i ilości domieszkowania. Następnie, poprzez obliczenia i rzeczywiste pomiar, parametry ciągnięcia są korygowane i ostatecznie uzyskuje się pojedyncze kryształy wysokiej jakości. Główne metody dopingu dlaPojedyncze kryształy silikonu FZObejmują domieszkowanie rdzeniowe, domieszkowanie powlekania roztworu, dopełnianie dopełniające, domieszkowanie transmutacji neutronów (NTD) i domieszkowanie w fazie gazowej.

1. Metoda domieszkowania rdzenia

Ta technologia dopingu ma na celu mieszanie domieszek z całą prętą surowca. Wiemy, że pręt surowca jest wytwarzany metodą CVD, więc nasiona używane do wytwarzania pręta surowca może używać kryształów krzemu, które już zawierają domieszki. Podczas ciągnięcia pojedynczych kryształów krzemowych kryształy nasion, które już zawierają dużą ilość domieszek, topi się i miesza z polikrystaliczną z wyższą czystością owiniętą na zewnątrz kryształów nasion. Zanieczyszczenia można równomiernie zmieszać z pojedynczym kryształowym krzemionem poprzez obrót i mieszanie strefy stopu. Jednak pojedynczy krzem kryształowy ciągnięty w ten sposób ma niską rezystywność. Dlatego konieczne jest użycie technologii oczyszczania topnienia strefowego w celu kontrolowania stężenia domieszek w poliwennym pręcie surowca w celu kontrolowania rezystywności. Na przykład: Aby zmniejszyć stężenie domieszek w polikrystalicznym pręcie surowca, należy zwiększyć liczbę oczyszczania topnienia strefy. Korzystając z tej technologii dopingu, stosunkowo trudno jest kontrolować jednolitość oporności osiowej pręta produktu, więc na ogół nadaje się tylko do boru o dużym współczynniku segregacji. Ponieważ współczynnik segregacji boru w krzemie wynosi 0,8, efekt segregacji jest niski podczas procesu domieszkowania, a rezystywność jest łatwa do kontrolowania, więc metoda domieszkowania rdzenia krzemu jest szczególnie odpowiednia dla procesu domieszkowania boru.

2. Metoda domieszkowania powlekania roztworu

Jak sama nazwa wskazuje, metodą powlekania roztworu jest pokrycie roztworu zawierającego substancje domieszkowe na polikrystalicznym pręcie surowca. Kiedy polikrystaliczna topi się, roztwór odparowuje, mieszając domieszkę w stopionej strefie, a ostatecznie wciągając go w krzemowy pojedynczy kryształ. Obecnie głównym roztworem domieszkowania jest bezwodny roztwór etanolowy trójtlenku boru (B2O3) lub pentoksydu fosforu (P2O5). Stężenie domieszkowania i ilość domieszkowania są kontrolowane zgodnie z typem domieszkowania i rezystywnością docelową. Ta metoda ma wiele wad, takich jak trudność w ilościowym kontrolowaniu domieszek, segregacji domieszek i nierównomiernego rozkładu domieszek na powierzchni, co powoduje słabą jednorodność oporności.

3. Metoda wypełniania doping

Ta metoda jest bardziej odpowiednia dla domieszek o niskim współczynniku segregacji i niskiej zmienności, takich jak GA (K = 0,008) i IN (K = 0,0004). Ta metoda polega na wywierceniu małego otworu w pobliżu stożka na pręcie surowca, a następnie podłączenie GA lub do otworu. Ponieważ współczynnik segregacji domieszki jest bardzo niski, stężenie w strefie topnienia prawie nie zmniejszy się zbytnio podczas procesu wzrostu, więc jednolitość rezystywności osiowej uprawianego pojedynczego kryształowego pręta krzemu jest dobra. Pojedynczy krzem zawierający ten domieszek jest wykorzystywany głównie do przygotowania detektorów podczerwieni. Dlatego podczas procesu rysowania wymagania dotyczące kontroli procesu są bardzo wysokie. W tym polikrystaliczne surowce, gaz ochronny, woda dejonizowana, czyszczenie żrący, czystość domieszek itp. Zanieczyszczenie procesu również powinno być kontrolowane tak bardzo, jak to możliwe podczas procesu rysowania. Zapobiegaj występowaniu iskrzenia cewki, upadku krzemowego itp.

4. Metoda dopracowania transmutacji neutronowej (NTD)

Doping transmutacji neutronów (w skrócie NTD). Zastosowanie technologii dopracowania neutronowego (NTD) może rozwiązać problem nierównomierności w pojedynczych kryształach typu N. Naturalny krzem zawiera około 3,1% izotopu 30Si. Te izotopy 30Si można przekształcić w 31p po pochłanianiu neutronów termicznych i zwolnieniu elektronu.

W przypadku reakcji jądrowej przeprowadzonej przez energię kinetyczną neutronów atomy 31SI/31P odchylają niewielką odległość od pierwotnej pozycji sieci, powodując wady sieci. Większość atomów 31P ogranicza się do miejsc śródmiąższowych, w których atomy 31P nie mają energii aktywacji elektronicznej. Jednak wyżarzanie pręta kryształowego przy około 800 ℃ może sprawić, że atomy fosforu powrócą do pierwotnych pozycji sieci. Ponieważ większość neutronów może całkowicie przechodzić przez silikonową sieć, każdy atom SI ma takie samo prawdopodobieństwo uchwycenia neutronu i przekształcenia się w atom fosforu. Dlatego atomy 31SI można równomiernie rozmieszczyć w kryształowej pręcie.

5. Metoda domieszkowania fazy gazowej

Ta technologia domieszkowania ma wysadzić lotny gaz pH3 (typu N) lub B2H6 (typu p) bezpośrednio do strefy topnienia. Jest to najczęściej stosowana metoda dopingu. Zastosowany gaz domieszkowy należy rozcieńczyć gazem AR przed wprowadzeniem do strefy topnienia. Dzięki stabilne kontrolując ilość napełniania gazu i ignorowanie parowania fosforu w strefie topnienia, ilość domieszkowania w strefie topnienia można ustabilizować, a rezystywność strefy topnienia pojedynczego kryształu krzemu można stabilnie kontrolować. Jednak ze względu na dużą objętość pieca topnienia strefy i wysoka zawartość gazu ochronnego AR, wymagane jest wstępne domieszkowanie. Spraw, aby stężenie gazu domieszkowania w piecu osiągnie wartość ustaloną tak szybko, jak to możliwe, a następnie stabilnie kontroluj rezystywność pojedynczego kryształowego krzemu.

SemiCorex oferuje wysokiej jakościProdukty z pojedynczych kryształów krzemowychW przemyśle półprzewodnikowym. Jeśli masz jakieś zapytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Kontakt telefon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com