Aproximativ 75% din producția totală de monocristalin Si este Xia prin metoda Czochralski, ceea ce asigură un nivel adecvat de calitate cerut în fabricarea LSI (integrate micro-circuite de integrare pe scară largă).
Metoda Czochralski se bazează pe cristalizarea directă pe o sămânță dintr-un volum mare de topitură.
aparate moderne pentru creștere de Czochralski (figura 3.1) este mare agregat mai mult de 5 metri, inclusiv o cameră de lucru, incalzitor, sistem cinematic precis, sistem de vid și de sincronizare, de control și de gestionare a dispozitivului, prin intermediul unui calculator.
Secvența de operații pentru creșterea cristalelor unice este după cum urmează.
3.5.1.1 Pregătirea și încărcarea materiilor prime. Creuzetul a fost plasat policristalin Si, rezultată metoda cu clorură de monocristale dopante deșeurilor, evacuate camera de lucru, materialul topit în creuzet și menținut la T> Tplavl
astfel încât impuritățile volatile să se evapore.
3.5.1.2 Preîncălzirea semințelor. O gravură este monocristalină
O tijă de diametru mic Si, care servește drept centru de cristalizare.
Secțiunea transversală a semințelor determină orientarea cristalului unic: # 916; - (III), # 9633; - (100), # 9644; - (110).
Figura 3.10 - Diagrama instalației pentru creșterea lingourilor Si utilizând metoda Czochralski.
Încălziți semințele la temperaturi ridicate, pentru a preveni șocul termic, apariția imperfecțiunilor structurale atunci când coborâți în topitură.
3.5.1.3 Creșterea colului uterin. Grundul este coborât în topitură și este ridicat la viteză mare, în timp ce topitura este "trasă"
cristal subțire de diametru mic - gât.
Cultivarea și "ieșirea în diametru". Prin reducere
viteza "la (1,5-3) mm / min este o creștere
diametru la o valoare nominală specificată.
3.5.1.5 Cultivarea unei părți cilindrice într-un mod automat. Calculatorul asigură controlul sistemelor pentru menținerea temperaturii, viteza de tragere, ridicarea și coborârea tijei cu semințe,
rotația creuzetului.
3.5.1.6 Tragerea pe con și detașarea cristalului de resturile topiturii.
3.5.1.7 Răcirea lentă a cristalului pentru a minimiza defectele din structura sa. Diametrul lingourilor cu cristal unic
(75-100) mm, lungime 1,5 m. Este posibil să crească lingouri cu un diametru de 150 mm sau mai mult. În marca dată, rezistența specifică nu este de obicei mai mare de 50% din lungimea lingoului, restul este distribuită altor mărci sau trimisă înapoi la creuzet pentru topire.
Dezavantaje ale metodei Czochralski:
- repartizarea neuniformă a impurităților, defecte pe lungimea fantei și peste suprafața cristalului.
Pentru cultivarea unor monocristale cu puritate superioară, se utilizează o metodă de topire a creuzetului.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: