Выращивание кристаллов методом Чохральского

механизм вытягивания кристалла

жүктеу 202 Kb.

бет	2/6
Дата	04.01.2022
өлшемі	202 Kb.
	#31643

1 2 3 4 5 6

Выращивание кристаллов методом Чохральского

Окончательная обработка кремния
Механическая обработка слитка

механизм вытягивания кристалла, включающий в себя стержень с затравкой (5), механизм вращения затравки (1) и устройство ее зажима, устройство вращения и подъема тигля (11);

устройство для управления составом атмосферы (4 - газовый вход, 9 - выхлоп, 10 - вакуумный насос);

блок управления, состоящий из микропроцессора, датчиков температуры и диаметра р
астущего слитка (13, 19) и устройств ввода;

дополнительные устройства: смотровое окно - 17, кожух - 2.

Технология процесса. Затравочный монокристалл высокого качества опускается в расплав кремния и одновременно вращается. Получение расплавленного поликремния происходит в тигле в инертной атмосфере при температуре, незначительно превосходящей точку плавления кремния Т = 1415 ºС. Тигель вращается в направлении противоположном вращению монокристалла для осуществления перемешивания расплава и сведению к минимуму неоднородности распределения температуры.

В начале процесса роста монокристалла часть затравочного монокристалла расплавляется для устранения в нем участков с повышенной плотностью механических напряжений и дефектами. Затем происходит постепенное вытягивание монокристалла из расплава.

Легирование осуществляется введением определенного количества примесей в расплав. Требования к деталям оборудования. Тигель изготавливается из химически инертного, прочного материала с высокой температурой плавления. Обычно используют кварц SiO2, который для уменьшения концентрации кислорода в растущем монокристалле кремния покрывают слоем нитрида кремния. Карбиды кремния или тантала не используют из-за большого содержания углерода, способного проникнуть впоследствии в кремний.

Н агрев кремния осуществляют резистивным или индукционным способом. При этом графитовый нагреватель соединяют с источником постоянного напряжения или помещают в переменное электромагнитное поле.
Процесс выращивания кремния происходит в инертной атмосфере или в вакууме. Общий вид оборудования приведен на рисунке 4.

Окончательная обработка кремния

И з установки извлекают кремниевый слиток диаметром 20 - 50 см и длиной до 3 метров. Для получения из него кремниевых пластин заданной ориентации и толщиной в несколько десятых миллиметра производят следующие технологические операции.

1. Механическая обработка слитка:

- отделение затравочной и хвостовой части слитка;

- обдирка боковой поверхности до нужной толщины;

- шлифовка одного или нескольких базовых срезов (для облегчения дальнейшей ориентации в технологических установках и для определения кристаллографической ориентации);

- резка алмазными пилами слитка на пластины: (100) - точно по плоскости (111) - с разориентацией на несколько градусов.

жүктеу 202 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6