Выращивание - монокристалл - кремний
Cтраница 3
Этот метод, как и метод с лодочкой, используется и для выращивания монокристаллов кремния и других полупроводников, для очистки тугоплавких металлов. [32]
В настоящее время разрабатываются и прошли успешное испытание новые конструкции установок для выращивания монокристаллов кремния из небольшой массы расплава, подпитываемого жидким кремнием. [33]
Вертикальная бестигельная зонная плавка обеспечивает очистку кристаллов кремния от примесей и возможность выращивания монокристаллов кремния с малым содержанием кислорода. В этом методе узкая расплавленная зона удерживается между твердыми частями слитка за счет сил поверхностного натяжения. Расплавление слитков осуществляется с помощью высокочастотного индуктора ( рис. 8.13), работающего на частоте 5 МГц. Высокочастотный нагрев позволяет проводить процесс бестигельной зонной плавки в вакууме и в атмосфере защитной среды. [34]
Многократно и различными методами проводились определения значений равновесных коэффициентов распределения примесей при выращивании монокристаллов кремния из расплавов. Наиболее надежные значения / Со приведены в табл. 9.2, в которой указаны также предельные растворимости примесей при соответствующих температурах. [35]
Кроме приведенных методов выращивания монокристаллов кремния, также известны попытки использовать способ Степанова [20] для выращивания монокристаллов кремния различной формы. Принципиально этот способ сводится к применению специальной ( обычно графитовой) пластины ( фильеры) с отверстием необходимой формы, сквозь которое поднимается капля расплава. Форма капли расплава соответствует форме отверстия. Монокристалл вытягивают с помощью затравки из этой капли, жидкость в которую все время поступает из расположенного под пластиной расплава. К сожалению, пока не найден материал для пластины, который бы не взаимодействовал с расплавленным кремнием. Это обстоятельство является главным препятствием применения способа Степанова в технологии кремния. [36]
Наиболее широко высокочистый водород применяется при получении поликристаллического кремния в процессе водородного восстановления хлорсиланов, наращивании эпитаксиальных слоев в тех же процессах, в качестве технологической среды при выращивании монокристаллов кремния, при низкотемпературной ректификации силана. [37]
Время жизни н.н.з. является параметром, косвенно характеризующим чистоту монокристалла ( наличие различных примесей, являющихся центрами рекомбинации), его структурное совершенство, величину внутренних напряжений в кристаллической решетке и др. Поэтому на величину времени жизни н.н.з. оказывают влияние режимы выращивания монокристаллов кремния, в частности атмосфера внутри камеры, а также последующая термическая обработка. [38]
Метод вытягивания из расплава был ранее описан. Существенным недостатком этого метода при использовании его для выращивания монокристаллов кремния является загрязнение кристаллов кислородом. [39]
Константа равновесия К, равная произведению равновесных концен-раций С. Как показали выполненные в [5] эценки, характерная длина убывания обратно пропорциональна тем-тературному градиенту у фронта кристаллизации Сив случае выращивания монокристаллов кремния составляет по порядку величины несколько миллиметров. [40]
Выбор материала для изготовления тиглей во многих случаях ограничивает возможности применения тигельных методов выращивания монокристаллов. Основным при выборе материала является выявление возможных взаимодействий между тиглем и расплавом, для чего проводят многочисленные и разносторонние исследования. Например, для выращивания монокристаллов кремния и арсекида галлия используют кварцевые тигли и лодочки. Расплавленный кремний реагирует с кварцем при образовании моноокиси, которая, растворяясь в кремний, насыщает раствор кислородом. Присутствие кислорода в монокристаллах кремния оказывает специфическое и нередко отрицательное влияние на их свойства. При выращивании монокристаллов арсенида галлия при температурах выше 900 С происходит реакция между кварцем и расплавленным галлием, которая приводит к загрязнению расплава кремния. [41]
Выращивание монокристаллов кремния методом БЗП производят на установках, имеющих высокочастотный способ нагрева расплава в зоне. В комплект установки входят печной агрегат ( рис. 4.55, а), пульт управления автоматическими устройствами установки и высокочастотный генератор. Последний обычно состоит из одного-двух генераторных блоков и блока-выпрямителя. Поэтому установки БЗП более громоздки и занимают больше площади, чем установки для выращивания монокристаллов кремния методом Чохральского. [42]
Хорошие результаты дает наложение на расплав постоянного электромагнитного поля. Оно должно быть направлено таким образом, чтобы создаваемые им потоки жидкости в расплаве гасили тепловые конвекционные потоки. При выращивании монокристаллов методом Чохральского наилучшие результаты дает помещение теплового узла соленоид, располагаемый снаружи камеры установки и создающий магнитное поле, направленное по оси тигля. Использование питаемого постоянным током соленоида с магнитным полем около 0 2 Т при выращивании монокристаллов кремния заметно подавляет колебания температуры в. В результате этого полосы роста с периодом свыше 20 мкм исчезают. При выращивании монокристаллов полупроводников методом горизонтальной зонной плавки расплав в зоне помещают между полюсами электромагнита, создающего поперечное относительно оси расплава магнитное поле. [43]
В условиях плохого газового обмена вблизи поверхности осаждения кристаллы кремния приобретают дендритную1 форму. По качеству такие стержни значительно уступают плотным и гладким стержням поликристаллического кремния. Развитая наружная поверхность-стержня адсорбирует значительное количество примесей из окружающей среды, что снижает чистоту полупроводника. Заключенные в объеме стержня газы при расплавлении кремния вызывают его вскипание и разбрызгивание. Это особенно недопустимо в случае использования стержней в качестве заготовок для выращивания монокристаллов кремния методом бестигельной зонной плавки. [44]
 |
Бездислокационный монокристалл кремния.| Поперечное сечение монокристал лов при оформлении их гранями ( 110. ( а, 211 ( 6, 111 ( в. [45] |
Страницы: 1 2 3 4