Doping -technologie van FZ Silicon

Siliciumis een halfgeleidermateriaal. Bij afwezigheid van onzuiverheden is zijn eigen elektrische geleidbaarheid erg zwak. Onzuiverheden en kristaldefecten in het kristal zijn de belangrijkste factoren die de elektrische eigenschappen ervan beïnvloeden. Aangezien de zuiverheid van Siliconen silicium enkele kristallen zeer hoog is, moeten om bepaalde elektrische eigenschappen te verkrijgen, sommige onzuiverheden worden toegevoegd om de elektrische activiteit te verbeteren. Het onzuiverheidsgehalte en het typen van de polysilicium -grondstof en de elektrische eigenschappen van gedoteerd single -kristallen silicium zijn belangrijke factoren die de dopingstoffen en dopinghoeveelheden beïnvloeden. Vervolgens worden door berekening en daadwerkelijke metingen de trekparameters gecorrigeerd en worden ten slotte hoogwaardige afzonderlijke kristallen verkregen. De belangrijkste dopingmethoden voorFz silicium enkele kristallenNeem kerndoping, doping van oplossingen, doping van oplossingen, vuldoping, neutronentransmutatie -doping (NTD) en gasfase -doping.

1. Core Doping -methode

Deze dopingtechnologie is om doteermiddelen te mengen in de gehele grondstofstaaf. We weten dat de grondstofstaaf is gemaakt met de CVD -methode, zodat het zaad dat wordt gebruikt om de grondstofstaaf te maken, siliciumkristallen kan gebruiken die al doteerbuizen bevatten. Bij het trekken van enkele silicium enkele kristallen worden de zaadkristallen die al een grote hoeveelheid doteermiddelen bevatten, gesmolten en gemengd met het polykristallijn met hogere zuiverheid gewikkeld buiten de zaadkristallen. De onzuiverheden kunnen gelijkmatig worden gemengd in het enkele kristallen silicium door de rotatie en het roeren van de smeltzone. Het enkele kristallen silicium dat op deze manier wordt getrokken, heeft echter een lage weerstand. Daarom is het noodzakelijk om de zone -smeltzuiveringstechnologie te gebruiken om de concentratie van doteermiddelen in de polykristallijne grondstofstaaf te regelen om de weerstand te regelen. Bijvoorbeeld: om de concentratie van doteermiddelen in de polykristallijne grondstofstaaf te verminderen, moet het aantal smeltenzuivering van zone worden verhoogd. Met behulp van deze dopingtechnologie is het relatief moeilijk om de axiale weerstandsuniformiteit van de productstaaf te regelen, dus het is over het algemeen alleen geschikt voor boor met een grote segregatiecoëfficiënt. Omdat de segregatiecoëfficiënt van boor in silicium 0,8 is, is het segregatie -effect laag tijdens het dopingproces en is de weerstand gemakkelijk te controleren, dus de siliciumkern -dopingmethode is met name geschikt voor het boordopingproces.

2. Dopingmethode voor oplossingcoating

Zoals de naam al aangeeft, is de oplossingscoatingmethode het coaten van een oplossing die dopingstoffen bevat op een polykristallijne grondstofstaaf. Wanneer de polykristallijne smelt, verdampt de oplossing, mengt de dopant in de gesmolten zone en trekt deze uiteindelijk in een silicium enkel kristal. Momenteel is de belangrijkste dopingoplossing een watervrij ethanoloplossing van boortrioxide (B2O3) of fosfor pentoxide (P2O5). De dopingconcentratie en dopinghoeveelheid worden geregeld volgens het dopingtype en de doelweerstand. Deze methode heeft veel nadelen, zoals moeilijkheid bij het kwantitatief regelen van doteermiddelen, dopant segregatie en ongelijke verdeling van doteermiddelen op het oppervlak, wat resulteert in een slechte weerstandsuniformiteit.

3. Vul de dopingmethode

Deze methode is geschikter voor doteermiddelen met lage segregatiecoëfficiënt en lage volatiliteit, zoals GA (k = 0,008) en in (k = 0,0004). Deze methode is om een klein gat in de buurt van de kegel op de grondstofstaaf te boren en vervolgens GA of in het gat aan te sluiten. Omdat de segregatiecoëfficiënt van de dopant zeer laag is, zal de concentratie in de smeltzone nauwelijks te veel afnemen tijdens het groeiproces, dus de axiale weerstandsuniformiteit van de gekweekte siliciumstaaf met enkele kristal is goed. Single Crystal Silicon die deze dopant bevat, wordt voornamelijk gebruikt bij de bereiding van infrarooddetectoren. Daarom zijn de vereisten van het tekenproces tijdens het tekenproces zeer hoog. Inclusief polykristallijne grondstoffen, beschermend gas, gedeïoniseerd water, reinigingscorrosieve vloeistof, zuiverheid van doteermiddelen, enz. Procesvervuiling moet ook zoveel mogelijk worden geregeld tijdens het tekenproces. Voorkom het optreden van spoelaanvinding, ineenstorting van silicium, enz.

4. Neutronentransmutatie Doping (NTD) -methode

Neutronentransmutatie doping (kortweg NTD). Het gebruik van neutronenbestraling doping (NTD) -technologie kan het probleem van ongelijke weerstand in N-type enkele kristallen oplossen. Natuurlijk silicium bevat ongeveer 3,1% van de isotoop 30si. Deze isotopen 30Si kunnen worden omgezet in 31p na het absorberen van thermische neutronen en het vrijgeven van een elektron.

Met de nucleaire reactie uitgevoerd door de kinetische energie van neutronen, wijken de 31Si/31p -atomen op een kleine afstand van de oorspronkelijke roosterpositie, waardoor roosterdefecten veroorzaken. De meeste van de 31P -atomen zijn beperkt tot de interstitiële locaties, waar de 31P -atomen geen elektronische activeringsenergie hebben. Het gloeien van de kristalstang op ongeveer 800 ℃ kan de fosforatomen echter laten terugkeren naar hun oorspronkelijke roosterposities. Omdat de meeste neutronen het siliciumrooster volledig kunnen passeren, heeft elk Si -atoom dezelfde kans om een neutron vast te leggen en om te zetten in een fosforatoom. Daarom kunnen 31Si -atomen gelijkmatig worden verdeeld in de kristalstang.

5. Gasfase dopingmethode

Deze dopingtechnologie is om vluchtige PH3 (N-type) of B2H6 (P-type) gas rechtstreeks in de smeltzone te blazen. Dit is de meest gebruikte dopingmethode. Het gebruikte dopinggas moet worden verdund met AR -gas voordat het in de smeltzone wordt geïntroduceerd. Door de hoeveelheid gasvulling stabiel te regelen en de verdamping van fosfor in de smeltzone te negeren, kan de dopinghoeveelheid in de smeltzone worden gestabiliseerd en kan de weerstand van de zone smeltend single crystal silicium stabiel worden geregeld. Vanwege het grote volume van de zone-smeltoven en het hoge gehalte van de beschermende gas AR is pre-doping echter vereist. Laat de concentratie van het dopinggas in de oven zo snel mogelijk de ingestelde waarde bereiken en regelt vervolgens stabiel de weerstand van het silicium met enkele kristal.

Semicorex biedt hoogwaardigeSiliciumproducten met één kristalin de halfgeleiderindustrie. Als u vragen heeft of aanvullende details nodig hebt, aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.

Neem contact op met telefoon # +86-13567891907

E -mail: sales@semicorex.com