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單晶硅的加工工藝

作者: 來源: 日期:2018-12-07 10:28:16 人氣:1166
(1)加料:將多晶硅原料及雜質(zhì)放入石英坩堝內(nèi),雜質(zhì)的種類依電阻的N或P型而定。雜質(zhì)種類有硼,磷,銻,砷。


(2)熔化:加完多晶硅原料于石英堝內(nèi)后,長晶爐必須關(guān)閉并抽成真空后充入高純氬氣使之維持一定壓力范圍內(nèi),然后打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,將多晶硅原料熔化。


(3)縮頸生長:當(dāng)硅熔體的溫度穩(wěn)定之后,將籽晶慢慢浸入硅熔體中。由于籽晶與硅熔體場接觸時(shí)的熱應(yīng)力,會(huì)使籽晶產(chǎn)生位錯(cuò),這些位錯(cuò)必須利用縮頸生長使之消失掉??s頸生長是將籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大?。?-6mm)由于位錯(cuò)線與生長軸成一個(gè)交角,只要縮頸夠長,位錯(cuò)便能長出晶體表面,產(chǎn)生零位錯(cuò)的晶體。


(4)放肩生長:長完細(xì)頸之后,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。


(5)等徑生長:長完細(xì)頸和肩部之后,借著拉速與溫度的不斷調(diào)整,可使晶棒直徑維持在正負(fù)2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶硅片取自于等徑部分。


(6)尾部生長:在長完等徑部分之后,如果立刻將晶棒與液面分開,那么熱應(yīng)力將使得晶棒出現(xiàn)位錯(cuò)與滑移線。于是為了避免此問題的發(fā)生,必須將晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點(diǎn)而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時(shí)間后取出,即完成一次生長周期
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