Технология легирования кремния FZ

Кремнийявляется полупроводниковым материалом. В отсутствие примесей ее собственная электрическая проводимость очень слаба. Примеси и кристаллические дефекты в кристалле являются основными факторами, влияющими на его электрические свойства. Поскольку чистота монокристаллов кремния FZ очень высока, чтобы получить определенные электрические свойства, необходимо добавить некоторые примеси для улучшения ее электрической активности. Содержание примесей и тип в сырье полисиликона и электрические свойства легированного монокристаллического кремния являются важными факторами, влияющими на его легирующие вещества и допинг. Затем, посредством расчета и фактического измерения, параметры тяги корректируются, и, наконец, получаются высококачественные монокристаллы. Основные методы допинга дляМонокристаллы кремния FZВключите допинг ядра, допинг покрытия раствора, допинг заполнения, допинг нейтронной трансмутации (NTD) и допинг газовой фазы.

1. Метод допинга основного допинга

Эта допинговая технология состоит в том, чтобы смешать легированные косы во весь стержень сырья. Мы знаем, что стержень сырья производится методом CVD, поэтому семя, используемые для приготовления стержня сырья, может использовать кремниевые кристаллы, которые уже содержат легированные корты. При тяге кремниевых монокристаллов кристаллы семян, которые уже содержат большое количество легированных вонов, расплавляются и смешиваются с поликристаллическим с более высокой чистотой, обернутой за пределами кристаллов семян. Примеси могут быть равномерно смешаны с монокристаллическим кремнием через вращение и перемешивание зоны расплава. Тем не менее, монокристаллический кремний, вытянутый таким образом, имеет низкое удельное сопротивление. Следовательно, необходимо использовать технологию очистки плавления зоны для контроля концентрации легированных военнослужащих в стержне поликристаллического сырья для контроля удельного сопротивления. Например: чтобы уменьшить концентрацию легированных вон в стержне поликристаллического сырья, число очистки плавления зоны должно быть увеличено. Используя эту технологию допинга, относительно трудно контролировать однородность аксиального удельного сопротивления продукта, поэтому она, как правило, подходит только для бора с большим коэффициентом сегрегации. Поскольку коэффициент сегрегации бора в кремнии составляет 0,8, эффект сегрегации является низким во время процесса допинга, а удельное сопротивление легко контролировать, поэтому метод легирования кремниевого ядра особенно подходит для процесса легирования бора.

2. Метод допинга с покрытием раствора

Как следует из названия, метод покрытия раствора состоит в том, чтобы покрыть раствор, содержащий легирующие вещества на стержне поликристаллического сырья. Когда поликристаллический плавится, раствор испаряется, смешивая легирующую приставку с расплавленной зоной и, наконец, вытягивает ее в кремниевый монокристалл. В настоящее время основным легированным раствором представляет собой безводной раствор этанола триоксида бора (B2O3) или фосфор -пентоксид (P2O5). Концентрация допинга и количество допинга контролируются в соответствии с типом допинга и целевым удельным сопротивлением. Этот метод имеет много недостатков, таких как трудность в количественном контроле легированных вон, сегрегации легирующей силы и неравномерного распределения легированных пилотов на поверхности, что приводит к плохой однородности удельного сопротивления.

3. Метод заполнения допинга

Этот метод более подходит для легированных вон с низким коэффициентом сегрегации и низкой волатильностью, такой как GA (K = 0,008) и в (k = 0,0004). Этот метод состоит в том, чтобы просверлить небольшое отверстие рядом с конусом на стержне сырья, а затем подключить GA или в отверстие. Поскольку коэффициент сегрегации легирующей привязки очень низкий, концентрация в зоне плавления вряд ли будет слишком сильно уменьшаться во время процесса роста, поэтому осевая однородность удельного сопротивления выращиваемого монокристаллического кремниевого стержня хорошо. Монокристаллический кремний, содержащий эту легирующую приставку, в основном используется при приготовлении инфракрасных детекторов. Следовательно, в процессе рисования требования к управлению процессами очень высоки. Включая поликристаллическое сырье, защитный газ, деионизированную воду, чистку коррозийной жидкости, чистоту легированных вон и т. Д. Загрязнение процесса также следует контролировать как можно больше в процессе рисования. Предотвратить возникновение катушки, кремниевого коллапса и т. Д.

4. Метод допинга нейтронной трансмутации (NTD)

Допинг нейтронной трансмутации (NTD для короткого). Использование технологии допинга нейтронного облучения (NTD) может решить проблему неравномерного удельного сопротивления в монокристаллах N. Натуральный кремний содержит около 3,1% изотопа 30SI. Эти изотопы 30SI могут быть преобразованы в 31p после поглощения тепловых нейтронов и освобождения электрона.

С ядерной реакцией, осуществляемой кинетической энергией нейтронов, атомы 31SI/31P отклоняются от небольшого расстояния от исходного положения решетки, вызывая дефекты решетки. Большинство атомов 31p ограничены интерстициальными участками, где атомы 31p не имеют энергии электронной активации. Тем не менее, отжиг хрустальный стержень примерно на 800 ℃ может заставить атомы фосфора вернуться в свои исходные позиции решетки. Поскольку большинство нейтронов могут полностью проходить через кремниевую решетку, каждый атом Si имеет одинаковую вероятность захвата нейтрона и преобразования в атом фосфора. Следовательно, атомы 31SI могут быть равномерно распределены в кристаллическом стержне.

5. Метод допинга газовой фазы

Эта технология допинга состоит в том, чтобы продувать летучую газ PH3 (N-тип) или B2H6 (P-тип) непосредственно в зону плавления. Это наиболее часто используемый метод допинга. Используемый допинг газ должен быть разбавлен газом AR, прежде чем вводить в зону плавления. Стально контролируя количество заполнения газа и игнорируя испарение фосфора в зоне плавления, можно стабилизировать количество легирования в зоне плавления, а удельное сопротивление зоны плавления монокристаллического кремния можно стабильно контролировать. Однако из-за большого объема зоны плавильной печи и высокого содержания защитного газа AR требуется предварительная допинг. Сделайте концентрацию легирующего газа в печи как можно скорее достичь заданного значения, а затем стабильно контролируйте удельное сопротивление монокристаллического кремния.

Semicorex предлагает высококачественноемонокристаллические изделия из кремнияв полупроводниковой промышленности. Если у вас есть какие -либо запросы или вам нужны дополнительные данные, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами.

Контактный телефон # +86-13567891907

Электронная почта: sales@semicorex.com