直拉单晶工艺常识
单晶小知识直拉法

固液界面形状对单晶均匀性、完整性有重要影响,正常情况下,固液界面的宏观形状应该与热场所确定的熔体等温面相吻合。在引晶、放肩阶段,固液界面凸向熔体,单晶等径生长后,界面先变平后再凹向熔体。通过调整拉晶速度,晶体转动和坩埚转动速度就可以调整固液界面形状。
生长过程中各阶段生长条件的差异
3,磁控直拉技术与直拉法相比所具有的优点在于:
减少了熔体中的温度波度。一般直拉法中固液界面附近熔体中的温度波动达10 C以上,而施加0.2 T的磁场,其温度波动小于1℃。这样可明显提高晶体中杂质分布的均匀性,晶体的径向电阻分布均匀性也可以得到提高;
降低了单晶中的缺陷密度;
减少了杂质的进入,提高了晶体的纯度。这是由于在磁场作用下,熔融硅与坩锅的作用减弱,使坩锅中的杂质较少进入熔体和晶体。将磁场强度与晶体转动、坩锅转动等工艺参数结合起来,可有效控制晶体中氧浓度的变化;
1,在直拉法中,氧含量及其分布是非常重要而又难于控制的参数,主要是熔体中的热对流加剧了熔融硅与石英坩锅的作用,即坩锅中的O2,、B、Al等杂质易于进入熔体和晶体。热对流还会引起熔体中的温度波动,导致晶体中形成杂质条纹和旋涡缺陷。
2,半导体熔体都是良导体,对熔体施加磁场,熔体会受到与其运动方向相反的洛伦兹力作用,可以阻碍熔体中的对流,这相当于增大了熔体中的粘滞性。在生产中通常采用水平磁场、垂直磁场等技术。
直拉法的引晶阶段的熔体高度最高,裸露坩埚壁的高度最小,在晶体生长过程直到收尾阶段,裸露坩埚壁的高度不断增大,这样造成生长条件不断变化(熔体的对流、热传输、固液界面形状等),即整个晶锭从头到尾经历不同的热历史:头部受热时间最长,尾部最短,这样会造成晶体轴向、径向杂质分布不均匀。
直拉法-技术改进
一,磁控直拉技术
直拉硅单晶生长工艺流程与原理

隔离阀室 (翻板阀 室)
炉盖
主炉室 控制柜 坩埚提升 旋转机构
单晶炉的主要组成部分
1、炉体(基座、炉室、炉盖、液压系统) 2、晶体升降及旋转机构 3、坩埚升降及旋转机构 4、氩气和真空系统 5、加热系统(加热电源、热场) 6、冷却系统 7、控制系统
炉体
炉体(炉体由基座、炉室、炉盖及液压系统组成) 1、基座配合水平调整和防震设施为晶体提供良好的生长环境; 2、主炉室是晶棒生长的地方;副炉室是晶棒冷却的地方; 3、通过炉盖观察窗(主视窗、CCD窗)监控晶体生长全过程; 4、液压系统控制炉室打开与复位。 炉体调试重点: 1、炉子达到密闭性要求、极限真空和漏率合格; 2、调整调平垫块使炉底板达到水平度要求; 3、拧紧地脚螺栓; 4、液压系统运行平稳,限位调整,定位销检查。
单晶炉底座及地基和震源的隔离
外界震源包含: 1、真空泵运行振动 (措施:真空泵下用弹簧座主动隔震真空泵远离炉子)
2、基础所处土壤表层振动
(措施:基础四周挖减震槽隔离) 3、基础所处土壤深层振动 (措施:1、混凝土基础座在实土层2、混凝土基础不宜过高)
二、直拉单晶炉的基本结构
晶体提升 旋转机构 副炉室
免挂边、气泡、搭桥等。。
需要考量的因素: 1、装料一般原则;
2、掺杂剂类型及掺杂方法。
抽空——检漏——调压
1、将单晶炉密闭后抽真空,并使用氩气冲洗2-3次,
最后抽极限真空,关闭所有阀门检测炉压上升速度,
判断炉子泄漏率。一般冷炉泄漏率小于3帕/10分钟,
热炉泄漏率小于1-3帕/10钟认为合格。
2、炉子泄漏率合格之后开启真空阀和氩气阀,设定氩
1、静态热场 熔硅后引晶时的温度分布,由加热器、保温系统、坩埚位置等因素决定 。 2、动态热场
直拉单晶工艺学

直拉单晶炉热场
静态热场——熔硅后引晶时的温度分布, 静态热场——熔硅后引晶时的温度分布, 由加热器、保温系统、坩埚位置等因素决 定。 动态热场——拉晶时的热场,由结晶潜热、 液面下降、固体表面积增加等因素决定。 常用温度梯度 温度梯度从数量上描述热系统的温度 温度梯度 分布情况。 温度梯度——指温度在某方向的变化率 指温度在某方向的变化率 温度梯度 一定距离内,某方向的温度相差越大, 单位距离内的温度变化越大,梯度就大。
图一
晶体熔化和凝固与时间关系对应曲线上出现“温度平台”是因为熔化过程中,晶体由固态向液 态变 化一过程需吸收一定的热量(熔化热),使晶体内原子有足够的能量冲破晶格束缚,破坏固态结构。 反之,凝固时过程会释放一定的结晶潜热。
图二
晶面和晶向
晶体中原子、分子或离子按一定周期性、对称性排列,把这些微粒 的重心作为一个几何点,叫做格点 格点。 格点 晶体中有无限多在空间按一定规律分布的格点,称为空间点阵 空间点阵。空 空间点阵 间点阵中,通过两个格点作一条直线,这一直线上一定含有无数格 点,这样的直线叫晶列 晶列,晶体外表的晶棱就是晶列。 晶列 通过不在同一晶列的三个格点作一平面,这平面上必包含无数格点, 这样的平面叫晶面 晶面。 晶面 晶面指数——选取x 晶面指数——选取x,y,z平行于晶胞的三条 棱标出一个晶面,标出晶面在x 棱标出一个晶面,标出晶面在x,y,z轴上的 截距,然后取截距的倒数,若倒数为分数, 则乘上它们的最小公倍数,便有h 则乘上它们的最小公倍数,便有h,k,l 的形式,而(h 的形式,而(h,k,l)即为晶面指数。 晶向——通过坐标原点作一直线平 晶向——通过坐标原点作一直线平 行于晶面 法线方向,根据晶胞棱长 决定此直线点坐标,把坐标化成整数, 用[ ]括起来表示。 ]括起来表示。 注:对于硅单晶生长,{100}晶面族的法向 注:对于硅单晶生长,{100}晶面族的法向 生长速度最快,{111}族最慢。(拉速) 生长速度最快,{111}族最慢。(拉速)
直拉单晶硅工艺技术

1.9晶体的长大
图1.16固液界面模型.
1.10生长界面结构模型
图1.17原子在光滑界面上所有可能的生长位置
1.19凸界面生长模型
1.20其他几种界面模型
第2章直拉单晶炉
图2.1汉虹CZ-2008型直拉单晶炉部件图
图2.2单晶炉的组成部分
图2.3单晶生长的地方
图2.4直拉单晶炉
图2.5籽晶旋转提升机构示意图
2016
讲师:吕传茂 系别:光伏材料
绪论
图1.1单晶硅的应用领域
几种单晶硅的制备方法
直拉法又称为切克劳斯基法,简称CZ法。CZ法的特点是在一 个直筒型的热系统汇总,用石墨电阻加热,将装在高纯度石英 坩埚中的多晶体熔化,然后将籽晶插入熔体表面进行熔接,同 时转动籽晶,再反转坩埚,籽晶缓慢向上提升,经过引晶、放 大、转肩、等径生长、收尾等过程。
图1.2 直拉法装置示意图
区熔法是利用热能在半导体棒料的一端产生一熔区,再熔接单晶籽晶。 调节温度使熔区缓慢地向棒的另一端移动,通过整根棒料,生长成一 根单晶,晶向与籽晶的相同。区熔生长技术的基本特点是样品的熔化 部分是完全由固体部分支撑的,不需要坩埚。
图1.3 区熔法装置示意图
气相生长法,一般可用升华、化学气相输运等过程来生长 晶体。 外延法,它是指在一块单晶片上再生长一层单晶薄层,这 个薄层在结构上要与原来的晶体(称为基片)相匹配。外延 可分为同质外延和异质外延。像半导体材料的硅片再外延 一层硅是属同质外延;如果在白宝石基片上外延硅,那就 是异质外延了。
图2.6隔离阀
图2.7副炉室升降机构把手
图2.8旋转出的副炉室
图2.9坩埚驱动装置
图2.10真空系统及氩气充气系统
图2.11水冷系统
直拉硅单晶工艺简介

放肩
1、进入放肩阶段时,温度的变化 2、进入下步工序时直径大小
1、自动放肩时,拉速、晶转、埚转及氩气 大小和炉内压力情况 2、温度变化根据肩部和长度来变化
转肩
进入自动转肩时拉速、时间及温度减少值
等径
1、等径时,晶转、埚转、氩气流量、炉内压及 平均拉速值。 2、等径时,埚跟比随剩余重量变化而变化。
4、根据功率表,调节功率
二、控制柜断电
现象:有功率但操作柜没电。 处理方法:
插线板接入220V市电
将操作柜的电源插头拔出
1、查看功率及参数是否都正常。如 都正常先维持住,并通知维修人员迅 速查明原因解决。 2、若无加热功率,迅速转为内控。 (见上图)将功率给定到先前功率。 稳住炉温以免结晶。并通知维修人员 迅速查明原因解决。
抽空阀门,将氩气流量恢复正常。 4、打开加热器,将功率升至熔料功率。
集中短停电短停水
现象:停电5分钟后恢复,出现水压低报警立即恢复正常
处理方法:
1、立即关闭抽空阀门。 2、降低埚位使晶棒与硅液脱离。 3、电源恢复时,立即开真空泵,待半分钟
后开抽空阀门,将氩气流量恢复正常。 4、复位电源柜上复位按钮后,继续开始加热。
直拉硅单晶工艺简介
化料
• 在一定的功率(在规定的时间内从低到高慢慢提升,直到化料要求功率) 和一定的埚位下使硅料熔化
-
中心位置
加热器温度最高点
中心位置
加热器温度最高点
• 在表面硅料全部熔化后,不可将坩埚的位置升的太高,须保证液面至导流 筒的距离有2- 3cm,防止石英坩埚底部硅料翻出时碰到导流筒使导流筒粘 硅。
由第一点导致的扭曲我们可以通过升温、控制拉速就可 将晶棒缓慢调整好.另外引晶时适当放高埚位,拉速设定适当放 慢及时补温等都能有效防止这种扭曲现象.但是由于第二﹑三点 导致的就一定要调整设备或热场才能解决.
直拉单晶工艺常识

直拉单晶工艺常识硅的固态密度:2.33克/cm,液态密度2.54克/cm,呈灰色金属光泽,性质较脆,切割时易断裂,比重较小,硬度较大,属于非金属, 是极为重要的半导体元素,液态时其外表张力较大,从液态到固态时体积膨胀较多.氧在硅晶体中的分布是不均匀的,一般头部含量高,尾部含量低, 晶体中央部位含量高,边缘含量低.碳在晶体中的分布是中央部位低,边缘部位高.电阻率:单位面积材料对于两平行平面垂直通过电流的阻力,晶向:一簇晶列的取向.母合金:生产上常常将掺杂纯元素稀释〞成硅熔体叫做母合金.偏度:晶体白然中轴线与晶向之间的夹角度数.空穴:半导体价带结构中一种流动的空位,其作用就像一具具有正效质量的正电子荷一样.迁移率:载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度.载流子:固体中一种能传输电荷的载体,又称电载流.少数载流子寿命:在光电作用下,非平衡少数载流子由产生到复合存在的平均时间.杂质分凝:在结晶过程中,由于杂质偏析,出现杂质分配现象叫杂质分凝.扩散:物质内部热运动导致原子或分子迁移的过程.热对流:液体或气体流过固体外表时,由于固体对液体或气体分子有吸附与摩擦作用,于是从固态外表带发挥或给于固体以热,这种传递热的方式叫热对流.热应力:是压缩力,也可以叫拉伸力,要看液体中央部位对边缘局部的相对收缩或膨胀而定,大小取决于晶体的温场分布.温度梯度:只温度在某方向的变化率用DT/DR表示,指某点的温度T在R方向的变化率,在一定距离内某方向的温度相差越大, 单位距离内温度变化越大,温度梯度也越大,反之越小.对石英土甘蜗的质量要求:1.外观检查:无损伤,无裂纹,无明显划痕,无气泡,无杂质点,100%透明;2.耐高温:在1600C下经16 小时后不变形,不失透,经1500C硅液作用下无白点;3.纯度:sio2 99.99%-99.999% 其中硼含量小于10ppm; 4.直径公差士1.5mm 5. 高度公差士1mm对高纯石墨的要求:纯度高,强度大,结构致密均匀,无孔洞, 无裂纹,耐磨.装料结束加热前应检查的工程:水路是否畅通,电气是否正常, 机械震动是否正常,取光口是否对好.跳硅的含义及如何防止跳硅?跳硅是指熔硅过程中熔硅在坍蜗中沸腾并出现飞溅出来的现象;防止跳硅1.仔细挑选石英土甘蜗和多晶硅;2.熔硅时温度不能过高;3. 流动气氛下熔硅;4.挂边和搭桥时要及时降温;5.增大氧气,降低温度,提升蜗位.拉晶过程中,蜗转不稳什么原因?相应的解决方法?答:1.土甘蜗轴卡滞现象〔去除波纹管杂质〕;2.楔形带松动〔调整楔形带张力〕;3.测速电机有问题〔检查测速电机刷头或更换测速电机〕;4.土甘蜗轴定位轴工作不良〔清洁润滑轴或更换轴承〕;5.给定电位器接触不良〔更换电位器〕.过流产生的原因及排除方法?答:1.加热器打火;2.M气不纯;3.加热电极与炉内绝缘差;4.高温挥发杂质过多;解决方法:清理所有石墨件,连接件;低温大氧气长时间燧烧;更换绝缘体,提升绝缘度,改变氧气纯度;电极对地电阻10欧.籽晶升降不稳有抖动现象什么原因?解决方法?答:1.卷丝轮与牵引套链接松动;2.钢丝绳有毛刺或折痕;3.减速机润滑不良;4.电刷器接触不良.方法:加固卷丝轮与牵引套、更换钢丝绳、清洁润滑、清理调整电刷环.硅电阻受那几个方面的影响?答:1.熔体的杂质分凝.2.杂质的挥发.3.杂质的沾污影响晶体成晶的条件?答:1.锅位;2.料的纯度;3.水平;4.热场纵向、横向的温度的合适;5.真空泵及真空泵油;6.抽气孔及抽气管道是否堵塞;7.籽晶的位错;8.M 气的纯度;9.机械震动.什么是位错?产生位错的原因?测量位错的方法主要有哪些?答:位错就是晶体中由于原子错乱白己引起的具有伯斯矢量的一种线缺陷;原因:1.籽晶中原有的位错随着晶体在生长不断延伸的情况;2.热应力引起的塑性变形,杂质添加引起的晶格应变;3.空位在晶体中的扩散积聚以及液面波动、机械震动等,都会使正在生长中的晶体产生错位.测量方法:腐蚀坑法、杂质沉淀法、X光法.如何提升单晶硅纵向电阻率的均匀性?答:提升头部拉速降低电阻率,降低尾部拉速提升尾部电阻率拉晶过程中旋转所起的作用?答:旋转可以起到热对称作用;旋转有搅拌作用,可以限制熔体的流动,保持熔体合理的纵向和晶向温度梯度, 促进杂质在熔体内的均匀扩散,调节生长界面的形状..什么是漏硅?前兆有那些?应如何处理?答:漏硅是指拉晶过程中因坍蜗破裂导致的硅液泄漏的现象;前兆:电流电压表不稳,炉内有黑烟,液面出现漩涡并逐渐下降;处理方法:开大氧气,降温停炉,升蜗.拉单晶过程中氧气所起的作用〔1〕保护气体〔2〕减压作用〔3〕增强蒸发效应,降低分凝效应.导流桶的作用〔1〕保温〔2〕使纵向梯度变平缓,使径向梯度变小〔3〕使晶体缓慢冷却〔4〕限制气流流动方向.。
直拉单晶培训

1、工艺原理 2、工艺过程 3、工艺设备 4、设备的操作与维修 5、工艺中出现的问题及解决措施
直拉单晶硅工艺原理
直拉单晶硅生长原理
直拉单晶制造法(Czochralski,CZ法)是把原料多硅晶块放入石 英坩埚中,在单晶炉中加热融化 ,再将一根直径只有10mm的棒状 晶种(称籽晶)浸入融液中。在合适的温度下,融液中的硅原子会 顺着晶种的硅原子排列结构在固液交界面上形成规则的结晶,成为 单晶体。
• 4)保证炉底护盘与电极之间间隙前后一致,否则可能造成打火。 • 每次拆装炉时,都需检查同心度,这样既可保证热场的对称性,又能避免短
路打火。
此处资料由李章松收集
设备的操作与维修
目的
为正确、规范地操作单晶炉,确保生产作业正常。
单晶炉操作工艺流程
作业准备→热态检漏→取单晶和籽晶→石墨件取 出冷却→真空过滤器清洗→真空泵油检查更换→ 石墨件清洗→单晶炉室清洗→石墨件安装→石英 坩埚安装→硅料安装→籽晶安装→抽空、检漏→ 充氩气、升功率、熔料→引晶、缩颈、放肩、转 肩→等径生长→收尾→降功率、停炉冷却
片所规定的直径规格大,通过外径滚磨可以获得较为精确的直径。
• 平边或V型槽处理:指方位及指定加工,用以单晶硅棒上的特定结晶
方向平边或V型。
• 切片:指将单晶硅棒切成具有精确几何尺寸的薄晶片。
• 倒角:指将切割成的晶片税利边修整成圆弧形,防止晶片边缘破裂及
晶格缺陷产生,增加磊晶层及光阻层的平坦度。
• 研磨:指通过研磨能除去切片和轮磨所造的锯痕及表面损伤层,有效
似。主要是在拉晶过程中需要关闭主、副炉室之间的翻 板阀取晶体或提渣时,必须用副炉室真空系统来对副炉 室进行抽真空。
• 拉晶过程中必要时应进行真空检漏。冷炉极限真空应达
直拉单晶工艺流程简介2011.3

稳温
• 籽晶与液面充分熔接 • 高温熔接低温引;拉速提起缓升温 • 稳温最高原则就是:温度一定要在相当长的时间内相当稳 定。可以通过液面温度图像来确定是否可以进入下一阶段 。 • 熔接的时候需要熔透,光圈要收进去,稍微降温开始引晶 ; • 因热场大,温度反应慢,当拉速提到较高值时,就要开始 升温, 为放肩做准备。细颈长度达到要求,且直径均匀拉速已降 下,可开始降拉速放肩
控制理念:通过控制测量值与设定值的差,控制输出
KAYEX加热器温度渐变
加热器温度渐变说明 在RAMP RATE中我们输入加热器温度增加/ 减少的速度。然后程序会自动增加或减少我 们在加热器温度控制环中的设定值。主要用 于扩肩时的降温处理。 (我们不能通过降低加热器功率来达到降温 的目的)
热场温升控制界面
最后切换到“MANUAL”进行控制。
KAYEX直径控制环
直径控制环说明
A DIAMETER 显示实际直径
B SET POINT 当直径控制环开启时可以输入设定值
C SEED LIFT 当直径控制环开启时显示实际晶升速 度,关闭后可以输入数值 D TUNE 选择后就会显示 PID参数
LIMITS
E ON/OFF
缩颈排除位错示意图 接触液面时产 生的位错线
晶种
放肩
放肩:适当降低温度与拉速,使晶体慢慢 放大至目标直径大小。
分析影响肩部生长的因素:
温度的影响 拉速的影响
转肩、等径
转肩:在扩肩直径快要达到目标直径时提高拉速,随着拉速的 提高,扩肩速度越来越慢。当扩肩速度为零时,即转肩过程完成. 合适的转肩直径和拉速的合理调节是转肩成功的关键. 等径:放肩到目标直径大小后,通过拉速、温度的控 制,将晶体直径控制在目标直径范围内。 等径时要看什么: 1、是否断苞 2、直径确认 3、拉速,加热温度是否变化异常
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直拉单晶工艺常识
硅的固态密度:2.33克/㎝,液态密度2.54克/㎝,呈灰色金属光泽,性质较脆,切割时易断裂,比重较小,硬度较大,属于非金属,是极为重要的半导体元素,液态时其表面张力较大,从液态到固态时体积膨胀较多。
氧在硅晶体中的分布是不均匀的,一般头部含量高,尾部含量低,晶体中心部位含量高,边缘含量低。
碳在晶体中的分布是中心部位低,边缘部位高。
电阻率:单位面积材料对于两平行平面垂直通过电流的阻力,
晶向:一簇晶列的取向。
母合金:生产上常常将掺杂纯元素“稀释”成硅熔体叫做母合金。
偏度:晶体自然中轴线与晶向之间的夹角度数。
空穴:半导体价带结构中一种流动的空位,其作用就像一具具有正效质量的正电子荷一样。
迁移率:载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度。
载流子:固体中一种能传输电荷的载体,又称电载流。
少数载流子寿命:在光电作用下,非平衡少数载流子由产生到复合存在的平均时间。
杂质分凝:在结晶过程中,由于杂质偏析,出现杂质分配现象叫杂质分凝。
扩散:物质内部热运动导致原子或分子迁移的过程。
热对流:液体或气体流过固体表面时,由于固体对液体或气体分子有吸附与摩擦作用,于是从固态表面带发挥或给于固体以热,这种传递热的方式叫热对流。
热应力:是压缩力,也可以叫拉伸力,要看液体中心部位对边缘部分的相对收缩或膨胀而定,大小取决于晶体的温场分布。
温度梯度:只温度在某方向的变化率用DT/DR表示,指某点的温度T 在R方向的变化率,在一定距离内某方向的温度相差越大,单位距离内温度变化越大,温度梯度也越大,反之越小。
对石英坩埚的质量要求:1.外观检查:无损伤,无裂纹,无明显划痕,无气泡,无杂质点,100%透明;2.耐高温:在1600℃下经16小时后不变形,不失透,经1500℃硅液作用下无白点;3.纯度:sio299.99%-99.999%,其中硼含量小于10ppm;4.直径公差±1.5mm;5.高度公差±1mm。
对高纯石墨的要求:纯度高,强度大,结构致密均匀,无孔洞,无裂纹,耐磨。
装料结束加热前应检查的项目:水路是否畅通,电气是否正常,机械震动是否正常,取光口是否对好。
跳硅的含义及如何避免跳硅?
跳硅是指熔硅过程中熔硅在坩埚中沸腾并出现飞溅出来的现象;避免跳硅1.仔细挑选石英坩埚和多晶硅;2.熔硅时温度不能过高;3.流动气氛下熔硅;4.挂边和搭桥时要及时降温;5.增大氩气,降低温度,提高埚位。
拉晶过程中,埚转不稳什么原因?相应的解决方法?
答:1.坩埚轴卡滞现象(清除波纹管杂质);2.楔形带松动(调整楔形带张力);3.测速电机有问题(检查测速电机刷头或更换测速电机);
4.坩埚轴定位轴工作不良(清洁润滑轴或更换轴承);
5.给定电位器接触不良(更换电位器)。
过流产生的原因及排除方法?
答:1.加热器打火;2.氩气不纯;3.加热电极与炉内绝缘差;4.高温挥发杂质过多;解决方法:清理所有石墨件,连接件;低温大氩气长时间煅烧;更换绝缘体,提高绝缘度,改变氩气纯度;电极对地电阻10欧。
籽晶升降不稳有抖动现象什么原因?解决方法?
答:1.卷丝轮与牵引套链接松动;2.钢丝绳有毛刺或折痕;3.减速机润滑不良;4.电刷器接触不良。
方法:加固卷丝轮与牵引套、更换钢丝绳、清洁润滑、清理调整电刷环。
硅电阻受那几个方面的影响?
答:1.熔体的杂质分凝。
2.杂质的挥发。
3.杂质的沾污
影响晶体成晶的条件?
答:1.锅位;2.料的纯度;3.水平;4.热场纵向、横向的温度的合适;
5.真空泵及真空泵油;
6.抽气孔及抽气管道是否堵塞;
7.籽晶的位错;
8.氩气的纯度;
9.机械震动。
什么是位错?产生位错的原因?测量位错的方法主要有哪些?
答:位错就是晶体中由于原子错乱自己引起的具有伯斯矢量的一种线缺陷;原因:1.籽晶中原有的位错随着晶体在生长不断延伸的情况;2.热应力引起的塑性变形,杂质添加引起的晶格应变;3.空位在晶体中的扩散积聚以及液面波动、机械震动等,都会使正在生长中的晶体产生错位。
测量方法:腐蚀坑法、杂质沉淀法、X光法。
如何提高单晶硅纵向电阻率的均匀性?
答:提高头部拉速降低电阻率,降低尾部拉速提高尾部电阻率。
拉晶过程中旋转所起的作用?
答:旋转可以起到热对称作用;旋转有搅拌作用,可以控制熔体的流动,保持熔体合理的纵向和晶向温度梯度,促进杂质在熔体内的均匀扩散,调节生长界面的形状.。
什么是漏硅?前兆有那些?应如何处理?
答:漏硅是指拉晶过程中因坩埚破裂导致的硅液泄漏的现象;前兆:电流电压表不稳,炉内有黑烟,液面出现漩涡并逐渐下降;处理方法:开大氩气,降温停炉,升埚。
拉单晶过程中氩气所起的作用
(1)保护气体 (2)减压作用 (3)增强蒸发效应,降低分凝效应.
导流桶的作用
(1)保温 (2)使纵向梯度变平缓,使径向梯度变小 (3)使晶体缓慢冷却 (4)控制气流流动方向.。