直拉單晶工藝常識

1、直拉單晶工藝常識硅的固態(tài)密度：2.33克/，液態(tài)密度2.54克/，呈灰色金屬光澤，性質(zhì)較脆，切割時(shí)易斷裂，比重較小，硬度較大，屬于非金屬，是極為重要的半導(dǎo)體元素，液態(tài)時(shí)其表面張力較大，從液態(tài)到固態(tài)時(shí)體積膨脹較多。氧在硅晶體中的分布是不均勻的，一般頭部含量高，尾部含量低，晶體中心部位含量高，邊緣含量低。碳在晶體中的分布是中心部位低，邊緣部位高。電阻率：單位面積材料對于兩平行平面垂直通過電流的阻力，晶向：一簇晶列的取向。母合金：生產(chǎn)上常常將摻雜純元素“稀釋”成硅熔體叫做母合金。偏度：晶體自然中軸線與晶向之間的夾角度數(shù)?？昭ǎ喊雽?dǎo)體價(jià)帶結(jié)構(gòu)中一種流動(dòng)的空位，其作用就像一具具有正效質(zhì)量的正電子荷一樣。

2、遷移率：載流子在單位電場強(qiáng)度作用下的平均漂移速度。載流子：固體中一種能傳輸電荷的載體，又稱電載流。少數(shù)載流子壽命：在光電作用下，非平衡少數(shù)載流子由產(chǎn)生到復(fù)合存在的平均時(shí)間。雜質(zhì)分凝：在結(jié)晶過程中，由于雜質(zhì)偏析，出現(xiàn)雜質(zhì)分配現(xiàn)象叫雜質(zhì)分凝。擴(kuò)散：物質(zhì)內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致原子或分子遷移的過程。熱對流：液體或氣體流過固體表面時(shí)，由于固體對液體或氣體分子有吸附與摩擦作用，于是從固態(tài)表面帶發(fā)揮或給于固體以熱，這種傳遞熱的方式叫熱對流。熱應(yīng)力：是壓縮力，也可以叫拉伸力，要看液體中心部位對邊緣部分的相對收縮或膨脹而定，大小取決于晶體的溫場分布。溫度梯度：只溫度在某方向的變化率用DT/DR表示，指某點(diǎn)的溫度T在R方

3、向的變化率，在一定距離內(nèi)某方向的溫度相差越大，單位距離內(nèi)溫度變化越大，溫度梯度也越大，反之越小。 對石英坩堝的質(zhì)量要求：1.外觀檢查：無損傷，無裂紋，無明顯劃痕，無氣泡，無雜質(zhì)點(diǎn)，100%透明；2.耐高溫：在1600下經(jīng)16小時(shí)后不變形，不失透，經(jīng)1500硅液作用下無白點(diǎn)；3.純度：sio299.99%-99.999%，其中硼含量小于10ppm；4.直徑公差1.5mm；5.高度公差1mm。對高純石墨的要求：純度高，強(qiáng)度大，結(jié)構(gòu)致密均勻，無孔洞，無裂紋，耐磨。裝料結(jié)束加熱前應(yīng)檢查的項(xiàng)目：水路是否暢通，電氣是否正常，機(jī)械震動(dòng)是否正常，取光口是否對好。跳硅的含義及如何避免跳硅？跳硅是指熔硅過程中熔硅

4、在坩堝中沸騰并出現(xiàn)飛濺出來的現(xiàn)象；避免跳硅1.仔細(xì)挑選石英坩堝和多晶硅；2.熔硅時(shí)溫度不能過高；3.流動(dòng)氣氛下熔硅；4.掛邊和搭橋時(shí)要及時(shí)降溫；5.增大氬氣，降低溫度，提高堝位。拉晶過程中，堝轉(zhuǎn)不穩(wěn)什么原因？相應(yīng)的解決方法？答：1.坩堝軸卡滯現(xiàn)象（清除波紋管雜質(zhì)）；2.楔形帶松動(dòng)（調(diào)整楔形帶張力）；3.測速電機(jī)有問題（檢查測速電機(jī)刷頭或更換測速電機(jī)）；4.坩堝軸定位軸工作不良（清潔潤滑軸或更換軸承）；5.給定電位器接觸不良（更換電位器）。過流產(chǎn)生的原因及排除方法？答：1.加熱器打火；2.氬氣不純；3.加熱電極與爐內(nèi)絕緣差；4.高溫?fù)]發(fā)雜質(zhì)過多；解決方法：清理所有石墨件，連接件；低溫大氬氣長時(shí)間

5、煅燒；更換絕緣體，提高絕緣度，改變氬氣純度；電極對地電阻10歐。籽晶升降不穩(wěn)有抖動(dòng)現(xiàn)象什么原因？解決方法？答：1.卷絲輪與牽引套鏈接松動(dòng)；2.鋼絲繩有毛刺或折痕；3.減速機(jī)潤滑不良；4.電刷器接觸不良。方法：加固卷絲輪與牽引套、更換鋼絲繩、清潔潤滑、清理調(diào)整電刷環(huán)。 硅電阻受那幾個(gè)方面的影響？答：1.熔體的雜質(zhì)分凝。2.雜質(zhì)的揮發(fā)。3.雜質(zhì)的沾污影響晶體成晶的條件？答：1.鍋位；2.料的純度；3.水平；4.熱場縱向、橫向的溫度的合適；5.真空泵及真空泵油；6.抽氣孔及抽氣管道是否堵塞；7.籽晶的位錯(cuò)；8.氬氣的純度；9.機(jī)械震動(dòng)。什么是位錯(cuò)？產(chǎn)生位錯(cuò)的原因？測量位錯(cuò)的方法主要有哪些？答：位錯(cuò)就

6、是晶體中由于原子錯(cuò)亂自己引起的具有伯斯矢量的一種線缺陷； 原因：1.籽晶中原有的位錯(cuò)隨著晶體在生長不斷延伸的情況；2.熱應(yīng)力引起的塑性變形，雜質(zhì)添加引起的晶格應(yīng)變；3.空位在晶體中的擴(kuò)散積聚以及液面波動(dòng)、機(jī)械震動(dòng)等，都會使正在生長中的晶體產(chǎn)生錯(cuò)位。測量方法：腐蝕坑法、雜質(zhì)沉淀法、X光法。如何提高單晶硅縱向電阻率的均勻性？答：提高頭部拉速降低電阻率，降低尾部拉速提高尾部電阻率。拉晶過程中旋轉(zhuǎn)所起的作用？答：旋轉(zhuǎn)可以起到熱對稱作用；旋轉(zhuǎn)有攪拌作用，可以控制熔體的流動(dòng)，保持熔體合理的縱向和晶向溫度梯度，促進(jìn)雜質(zhì)在熔體內(nèi)的均勻擴(kuò)散,調(diào)節(jié)生長界面的形狀.。什么是漏硅？前兆有那些？應(yīng)如何處理？答：漏硅是指拉晶過程中因坩堝破裂導(dǎo)致的硅液泄漏的現(xiàn)象；前兆：電流電壓表不穩(wěn)，爐內(nèi)有黑煙，液面出現(xiàn)漩渦并逐漸下降；處理方法：開大氬氣，降溫停爐，升堝。 拉單晶