Technologia przetwarzania monokrystalicznych płytek krzemowych

Jul 03, 2023 Zostaw wiadomość

Karmienie → Topienie → Wzrost szyi → Wzrost barków → Wzrost izometryczny → Wzrost ogona
(1) Karmienie: Włóż surowiec polikrzemowy i zanieczyszczenia do tygla kwarcowego. Rodzaj zanieczyszczeń zależy od rodzaju rezystancji N lub P. Rodzaje zanieczyszczeń to bor, fosfor, antymon i arsen.
(2) Topienie: Po dodaniu surowców polikrzemowych do tygla kwarcowego, piec do wzrostu kryształów należy zamknąć i opróżnić, a następnie napełnić argonem o wysokiej czystości w celu utrzymania określonego zakresu ciśnienia, a następnie włączyć moc grzejnika grafitowego, aby podgrzać do temperatury topnienia (1420 stopni), surowiec polikrzemowy topi się.
(3) Wzrost szyi: gdy temperatura stopionego krzemu jest stabilna, powoli zanurz kryształ zaszczepiający w stopionym krzemie. Ze względu na naprężenie termiczne, gdy kryształ zaszczepiający styka się z polem stopionego krzemu, w krysztale zaszczepiającym powstają dyslokacje, które muszą zostać wyeliminowane poprzez wzrost przewężenia. Wzrost przewężający polega na szybkim podniesieniu kryształu zaszczepiającego do góry, tak aby średnica wyhodowanego kryształu zaszczepiającego została zmniejszona do określonej wielkości (4-6mm). Ponieważ linia dyslokacji tworzy kąt z osią wzrostu, o ile przewężenie jest wystarczająco długie, dyslokacja może wyrosnąć z powierzchni kryształu, tworząc kryształ bez dyslokacji.
(4) Wzrost ramion: Po wyhodowaniu cienkiej szyi należy obniżyć temperaturę i prędkość ciągnięcia, aby średnica kryształu stopniowo zwiększała się do wymaganego rozmiaru.
(5) Wzrost o równej średnicy: Po wyhodowaniu cienkiej szyi i ramion średnicę wlewka można utrzymać w zakresie ± 2 mm poprzez ciągłą regulację prędkości ciągnięcia i temperatury. Część o stałej średnicy nazywa się częścią izodiametryczną. Monokrystaliczne wafle krzemowe pobierane są z przekrojów o jednakowej średnicy.
(6) Wzrost ogona: Jeśli wlewek zostanie natychmiast oddzielony od powierzchni cieczy, po wyhodowaniu części o równej średnicy, naprężenia termiczne spowodują przemieszczenia i linie poślizgu we wlewku. Dlatego, aby uniknąć tego problemu, należy stopniowo zmniejszać średnicę wlewka, aż stanie się ostrym czubkiem i oddzieli się od powierzchni cieczy. Proces ten nazywany jest wzrostem ogona. Wyhodowany wlewek kryształu jest przenoszony do górnej komory pieca w celu ochłodzenia na pewien czas, a następnie wyjmowany w celu zakończenia cyklu wzrostu.