เทคโนโลยียาสลบของ FZ Silicon

ซิลิคอนเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ในกรณีที่ไม่มีสิ่งสกปรกค่าการนำไฟฟ้าของตัวเองอ่อนแอมาก สิ่งสกปรกและข้อบกพร่องของผลึกภายในคริสตัลเป็นปัจจัยหลักที่มีผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้า เนื่องจากความบริสุทธิ์ของผลึกเดี่ยวซิลิคอน FZ นั้นสูงมากเพื่อให้ได้คุณสมบัติทางไฟฟ้าบางอย่างจึงต้องเพิ่มสิ่งสกปรกบางอย่างเพื่อปรับปรุงกิจกรรมไฟฟ้า ปริมาณและชนิดที่ไม่บริสุทธิ์ในวัตถุดิบ polysilicon และคุณสมบัติทางไฟฟ้าของซิลิกอนผลึกเดี่ยวที่เจือเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อสารยาสลบและปริมาณยาสลบ จากนั้นผ่านการคำนวณและการวัดจริงพารามิเตอร์การดึงจะได้รับการแก้ไขและได้รับผลึกเดี่ยวคุณภาพสูงในที่สุด วิธียาสลบหลักสำหรับผลึกเดี่ยวซิลิคอน FZรวมถึงการเติมสารหลัก, สารแก้ปัญหาสารแก้ปัญหา, การเติมยาสลบ, ยาสลบนิวตรอน (NTD) และการเติมเฟสก๊าซ

1. วิธีการยาสลบหลัก

เทคโนโลยียาสลบนี้คือการผสมสารเจือปนลงในก้านวัตถุดิบทั้งหมด เรารู้ว่าก้านวัตถุดิบทำโดยวิธี CVD ดังนั้นเมล็ดที่ใช้ในการทำให้แกนวัตถุดิบสามารถใช้ผลึกซิลิกอนที่มีสารเจือปนอยู่แล้ว เมื่อดึงผลึกซิลิกอนเดี่ยวผลึกเมล็ดที่มีสารเจือปนจำนวนมากจะละลายและผสมกับ polycrystalline ที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าห่อนอกผลึกเมล็ด สิ่งสกปรกสามารถผสมลงในซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวได้อย่างสม่ำเสมอผ่านการหมุนและกวนโซนละลาย อย่างไรก็ตามซิลิคอนคริสตัลเดียวที่ดึงมาด้วยวิธีนี้มีความต้านทานต่ำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์โซนเพื่อควบคุมความเข้มข้นของสารเจือปนในก้านวัตถุดิบของ polycrystalline เพื่อควบคุมความต้านทาน ตัวอย่างเช่น: เพื่อลดความเข้มข้นของสารเจือปนในก้านวัตถุดิบ polycrystalline จำนวนของการทำให้บริสุทธิ์การหลอมรวมของโซนจะต้องเพิ่มขึ้น การใช้เทคโนโลยียาสลบนี้ค่อนข้างยากที่จะควบคุมความต้านทานต่อแนวแกนของแกนของแกนผลิตภัณฑ์ดังนั้นโดยทั่วไปจะเหมาะสำหรับโบรอนที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแยกขนาดใหญ่เท่านั้น เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแยกของโบรอนในซิลิกอนคือ 0.8 เอฟเฟกต์การแยกจึงต่ำในระหว่างกระบวนการยาสลบและความต้านทานจึงง่ายต่อการควบคุมดังนั้นวิธีการยาสลบซิลิคอนคอร์จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับกระบวนการยาสลบโบรอน

2. วิธีการเคลือบสารเติม

ตามชื่อหมายถึงวิธีการเคลือบสารละลายคือการเคลือบสารละลายที่มีสารยาสลบบนก้านวัตถุดิบ polycrystalline เมื่อ polycrystalline ละลายสารละลายระเหยผสมเจือปนลงในโซนหลอมเหลวและในที่สุดก็ดึงมันลงในผลึกซิลิกอนเดี่ยว ในปัจจุบันโซลูชันยาสลบหลักคือสารละลายเอทานอลที่ไม่มีน้ำของโบรอนทรีออกไซด์ (B2O3) หรือฟอสฟอรัส pentoxide (P2O5) ความเข้มข้นของยาสลบและปริมาณยาสลบจะถูกควบคุมตามประเภทยาสลบและความต้านทานเป้าหมาย วิธีนี้มีข้อเสียมากมายเช่นความยากลำบากในการควบคุมสารเจือปนเชิงปริมาณการแยกสารเจือปนและการกระจายตัวของสารเจือปนบนพื้นผิวอย่างไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดความต้านทานต่อความต้านทานไม่ดี

3. วิธีการเติมยาสลบ

วิธีนี้เหมาะสำหรับสารเจือปนที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแยกต่ำและความผันผวนต่ำเช่น GA (k = 0.008) และใน (k = 0.0004) วิธีนี้คือการเจาะรูเล็ก ๆ ใกล้กับกรวยบนก้านวัตถุดิบจากนั้นเสียบ GA หรือเข้าไปในรู เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การแยกของสารเจือปนอยู่ในระดับต่ำมากความเข้มข้นในโซนหลอมละลายจะลดลงมากเกินไปในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตดังนั้นความต้านทานต่อแนวแกนของแกนซิลิกอนผลึกเดี่ยวที่โตขึ้นจึงเป็นสิ่งที่ดี ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวที่มีสารเจือปนนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในการเตรียมเครื่องตรวจจับอินฟราเรด ดังนั้นในระหว่างกระบวนการวาดภาพข้อกำหนดการควบคุมกระบวนการจึงสูงมาก รวมถึงวัตถุดิบ polycrystalline, ก๊าซป้องกัน, น้ำที่ปราศจากไอออน, การทำความสะอาดของเหลวกัดกร่อน, ความบริสุทธิ์ของสารเจือปน, ฯลฯ ควรควบคุมมลพิษกระบวนการควรได้รับการควบคุมให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ในระหว่างกระบวนการวาดภาพ ป้องกันการเกิดขึ้นของขดลวดประกายไฟการล่มสลายของซิลิคอน ฯลฯ

4. วิธีการส่งสัญญาณนิวตรอน (NTD)

ยาสลบนิวตรอน (NTD สำหรับระยะสั้น) การใช้เทคโนโลยีการฉายรังสีนิวตรอน (NTD) สามารถแก้ปัญหาความต้านทานที่ไม่สม่ำเสมอในผลึกเดี่ยวชนิด N-type ซิลิคอนธรรมชาติมีประมาณ 3.1% ของไอโซโทป 30SI ไอโซโทปเหล่านี้ 30SI สามารถแปลงเป็น 31p หลังจากดูดซับนิวตรอนความร้อนและปล่อยอิเล็กตรอน

ด้วยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ดำเนินการโดยพลังงานจลน์ของนิวตรอนอะตอม 31SI/31P จะเบี่ยงเบนระยะห่างเล็กน้อยจากตำแหน่งตาข่ายดั้งเดิมทำให้เกิดข้อบกพร่องของตาข่าย อะตอม 31p ส่วนใหญ่ถูก จำกัด อยู่ที่ไซต์คั่นระหว่างหน้าซึ่งอะตอม 31p ไม่มีพลังงานกระตุ้นอิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตามการหลอมแท่งคริสตัลที่ประมาณ 800 ℃สามารถทำให้อะตอมฟอสฟอรัสกลับไปยังตำแหน่งตาข่ายดั้งเดิมของพวกเขา เนื่องจากนิวตรอนส่วนใหญ่สามารถผ่าน Silicon Lattice ได้อย่างสมบูรณ์อะตอม SI แต่ละอะตอมมีความน่าจะเป็นเช่นเดียวกันกับการจับนิวตรอนและแปลงเป็นอะตอมฟอสฟอรัส ดังนั้นอะตอม 31SI สามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอในแกนคริสตัล

5. วิธียาสลบเฟสแก๊ส

เทคโนโลยียาสลบนี้คือการระเบิด PH3 (N-type) หรือ B2H6 (P-type) ก๊าซโดยตรงไปยังโซนหลอมละลาย นี่เป็นวิธียาสลบที่ใช้กันมากที่สุด ก๊าซยาสลบที่ใช้จะต้องเจือจางด้วยก๊าซ AR ก่อนที่จะถูกนำเข้าสู่โซนหลอมละลาย โดยการควบคุมปริมาณการเติมก๊าซและการเพิกเฉยต่อการระเหยของฟอสฟอรัสในโซนหลอมละลายปริมาณยาสลบในโซนหลอมเหลวสามารถทำให้เสถียรและความต้านทานของโซนละลายซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวสามารถควบคุมได้ อย่างไรก็ตามเนื่องจากปริมาณขนาดใหญ่ของเตาหลอมโซนและปริมาณสูงของก๊าซป้องกัน AR จึงจำเป็นต้องใช้การเติมก่อน ทำให้ความเข้มข้นของก๊าซยาสลบในเตาถึงค่าที่กำหนดโดยเร็วที่สุดและควบคุมความต้านทานของซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวอย่างเสถียร

Semicorex มีคุณภาพสูงผลิตภัณฑ์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ หากคุณมีข้อสงสัยหรือต้องการรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อเรา

ติดต่อโทรศัพท์ # +86-13567891907

อีเมล: sales@semicorex.com