Doping Technology of Fz Silicon

Kiselär ett halvledarmaterial. I frånvaro av föroreningar är sin egen elektriska konduktivitet mycket svag. Föroreningar och kristalldefekter inom kristallen är de viktigaste faktorerna som påverkar dess elektriska egenskaper. Eftersom renheten hos FZ -kisel är enstaka kristaller mycket hög för att erhålla vissa elektriska egenskaper, måste vissa föroreningar läggas till för att förbättra dess elektriska aktivitet. Föroreningsinnehållet och typen i Polysilicon -råmaterialet och de elektriska egenskaperna hos dopad enkelkristallsilikon är viktiga faktorer som påverkar dess dopande ämnen och dopningsmängder. Sedan, genom beräkning och faktisk mätning, korrigeras dragparametrarna och slutligen högkvalitativa enstaka kristaller erhålls. De viktigaste dopningsmetoderna förFZ -kisel enstaka kristallerInkludera kärndopning, lösning av lösning, fyllning av doping, neutrontransmutationsdoping (NTD) och gasfasdoping.

1. Kärndopningsmetod

Denna dopningsteknologi är att blanda dopanter i hela råmaterialstången. Vi vet att råmaterialstången tillverkas med CVD -metoden, så fröet som används för att göra råmaterialstången kan använda kiselkristaller som redan innehåller dopmedel. När man drar kiselkristaller smältes frökristallerna som redan innehåller en stor mängd dopmedel och blandas med det polykristallina med högre renhet lindad utanför frökristallerna. Föroreningarna kan jämnt blandas in i enkelkristallsilikonet genom rotation och omrörning av smältzonen. Emellertid har det enkla kristallkisel som dras på detta sätt en låg resistivitet. Därför är det nödvändigt att använda zonsmältningsreningstekniken för att kontrollera koncentrationen av dopmedel i den polykristallina råmaterialstången för att kontrollera resistiviteten. Till exempel: För att minska koncentrationen av dopmedel i den polykristallina råmaterialstången måste antalet zonsmältningsrening ökas. Med hjälp av denna dopningsteknik är det relativt svårt att kontrollera produktstångens axiella resistivitet, så den är i allmänhet endast lämplig för bor med en stor segregeringskoefficient. Eftersom segregeringskoefficienten för bor i kisel är 0,8 är segregeringseffekten låg under dopningsprocessen och resistiviteten är lätt att kontrollera, så kiselkärnandopningsmetoden är särskilt lämplig för bordopingprocessen.

2. Lösningsbeläggningsmetod

Som namnet antyder är lösningsbeläggningsmetoden att belägga en lösning som innehåller dopande ämnen på en polykristallin råmaterialstång. När de polykristallina smälter avdunstar lösningen, blandar dopanten i den smälta zonen och drar slutligen den i en kisel enkristall. För närvarande är den huvudsakliga dopningslösningen en vattenfri etanollösning av borrioxid (B2O3) eller fosforpentoxid (P2O5). Dopingkoncentrationen och dopningsmängden styrs enligt dopningstypen och målmotståndet. Denna metod har många nackdelar, såsom svårigheter att kvantitativt kontrollera dopmedel, dopande segregering och ojämn distribution av dopanter på ytan, vilket resulterar i dålig resistivitet.

3. Fyllningsmetod

Denna metod är mer lämplig för dopmedel med låg segregeringskoefficient och låg volatilitet, såsom GA (K = 0,008) och i (K = 0,0004). Denna metod är att borra ett litet hål nära konen på råmaterialstången och sedan ansluta GA eller in i hålet. Eftersom segregeringskoefficienten för dopanten är mycket låg kommer koncentrationen i smältningszonen knappast att minska för mycket under tillväxtprocessen, så den axiella resistivitetens enhetlighet hos den odlade enkelkristallkiselstången är bra. Enkelkristallsilikon som innehåller denna dopant används huvudsakligen vid framställning av infraröda detektorer. Under ritningsprocessen är därför processkontrollkraven mycket höga. Inklusive polykristallina råvaror, skyddande gas, avjoniserat vatten, rengöring av frätande vätska, renhet av dopmedel, etc. Processföroreningar bör också kontrolleras så mycket som möjligt under ritningsprocessen. Förhindra förekomsten av spolning, kiselkollaps, etc.

4. Neutron Transmutation Doping (NTD) -metod

Neutron Transmutation Doping (NTD för kort). Användningen av neutronbestrålningsdoping (NTD) -teknologi kan lösa problemet med ojämn resistivitet i enstyp av N-typ. Naturligt kisel innehåller cirka 3,1% av isotopen 30SI. Dessa isotoper 30SI kan omvandlas till 31P efter att ha absorberat termiska neutroner och släppt en elektron.

Med den kärnreaktion som utförs av neutronernas kinetiska energi avviker 31SI/31P -atomerna ett litet avstånd från det ursprungliga gitterpositionen, vilket orsakar gitterfel. De flesta av 31P -atomerna är begränsade till de interstitiella platserna, där 31P -atomerna inte har elektronisk aktiveringsenergi. Emellertid kan glödgning av kristallstången vid cirka 800 ℃ få fosforatomerna att återgå till sina ursprungliga gitterpositioner. Eftersom de flesta neutroner kan passera genom kiselgitteret helt har varje Si -atom samma sannolikhet att fånga en neutron och omvandla till en fosforatom. Därför kan 31SI -atomer fördelas jämnt i kristallstången.

5. Gasfasdopningsmetod

Denna dopningsteknik ska blåsa flyktigt pH3 (n-typ) eller B2H6 (p-typ) -gas direkt in i smältningszonen. Detta är den mest använda dopningsmetoden. Den använda dopningsgasen måste spädas ut med AR -gas innan den införs i smältzonen. Genom att stabilt kontrollera mängden gasfyllning och ignorera avdunstning av fosfor i smältningszonen kan dopningsmängden i smältzonen stabiliseras, och resistiviteten hos zonsmältning av enkristallkisel kan stabilt styras. På grund av den stora volymen av zonsmältugnen och det höga innehållet i den skyddande gas AR krävs emellertid fördoping. Gör koncentrationen av dopningsgasen i ugnen nå det inställda värdet så snart som möjligt och stabilt stabilt kontrollera resistiviteten hos enkelkristallsilikonet.

Semicorex erbjuder högkvalitativenkristallsilikonprodukterinom halvledarindustrin. Om du har några förfrågningar eller behöver ytterligare information, tveka inte att komma i kontakt med oss.

Kontakta telefon # +86-13567891907

E -post: sales@semicorex.com