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單晶矽的加工工藝

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單晶矽的加工工藝

發布日期:2017-03-31 作者: 點擊:

單晶矽加工工藝流程:加料—→熔化—→縮頸生長—→放肩生長—→等徑生長—→尾部生長

(1)加料:将多晶矽原料及雜質放入石英坩埚内,雜質的種類依電阻的N或P型而定。雜質種類有硼,磷,銻,砷。

(2)熔化:加完多晶矽原料于石英埚内後,長晶爐必須關閉并抽成真空後充入高純氩氣使之維持一定壓力範圍内,然後打開石墨加熱器電源,加熱至熔化溫度(1420℃)以上,将多晶矽原料熔化。

(3)縮頸生長:當矽熔體的溫度穩定之後,将籽晶慢慢浸入矽熔體中。由于籽晶與矽熔體場接觸時的熱應力,會使籽晶産生位錯,這些位錯必須利用縮頸生長使之消失掉。縮頸生長是将籽晶快速向上提升,使長出的籽晶的直徑縮小到一定大小(4-6mm)由于位錯線與生長軸成一個交角,隻要縮頸夠長,位錯便能長出晶體表面,産生零位錯的晶體。

(4)放肩生長:長完細頸之後,須降低溫度與拉速,使得晶體的直徑漸漸增大到所需的大小。

(5)等徑生長:長完細頸和肩部之後,借着拉速與溫度的不斷調整,可使晶棒直徑維持在正負2mm之間,這段直徑固定的部分即稱為等徑部分。單晶矽片取自于等徑部分。

(6)尾部生長:在長完等徑部分之後,如果立刻将晶棒與液面分開,那麼熱應力将使得晶棒出現位錯與滑移線。于是為了避免此問題的發生,必須将晶棒的直徑慢慢縮小,直到成一尖點而與液面分開。這一過程稱之為尾部生長。長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間後取出,即完成一次生長周期


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