Kaj je obarjanje kisika v monokristalih silicija

Kaj jeOkisikPrecipitacija vSilikonaSinglCkristali

0020-91291 Podloga za reže vrat, 300 mm Emaks

19-024277-01 Grelec,8inch,6pcs

Topnost kisika v siliciju je 2,75×10Λ18cm-3, v staljenem siliciju pa 2,2×10Λ18cm-3. Vsebnost kisika v siliciju Zhizopull je običajno 0,5~2×10Λ18cm-3. Vsebnost kisika v siliciju Zhizopull je veliko večja kot v polisiliciju, njegov glavni vir pa je raztapljanje kremenčevih lončkov. Pri visoki temperaturi 1420 stopinj kremen reagira s silicijem in tvori SiO.

Večina SiO izhlapi na površini silicijeve taline, manjši del (približno 1%) pa zaradi konvekcije in difuzije tekočine vstopi v staljeni silicij, kar poveča vsebnost kisika v kristalu. Porazdelitev kisika v kristalih je visoka v glavi in ​​nizka v repu; V prerezu je visok v sredini in nizek na robovih.

Kisik se obori pri visoki temperaturi ali večstopenjski toplotni obdelavi, da nastanejo kisikova jezera. Jezero za tvorbo kisika je nevtralno, glavna komponenta je SiOx, ni električnih lastnosti, prostornina pa je 2,25-krat večja od atomov silicija. Pri oblikovanju jezera bodo samo-intersticijski atomi silicija oddani iz telesa tvorbe jezera v kristal, kar bo povzročilo segregacijo zaradi nasičenosti intersticijskih atomov v mreži silicija, kar bo povzročilo sekundarne napake, kot so dislokacije in napake plasti.
Ker imajo dislokacije in druge napake učinek adsorpcije nečistoč, zlasti kovinskih nečistoč, se postopek pogosto uporablja za ustvarjanje kisika v jezero za adsorpcijo nečistoč, tako da je območje izdelave naprave čisto območje, da se izboljša izkoristek in kakovosti naprave se ta proces imenuje notranja absorpcija nečistoč ali intrinzični absorpcijski proces. Zato je treba kontrolirati določeno količino kisika v siliciju, naprava pa zahteva tudi kontrolo oblike kisika, zato je zelo pomembna tema tudi proučevanje dejavnikov, ki vplivajo na nastanek odlaganja kisika. Obarjanje kisika ima lahko različne oblike, kot so sferične, paličaste in kosmičaste oblike. Posebna oblika je odvisna od dejavnikov, kot so koncentracija nečistoč v monokristalnem siliciju, temperatura in čas toplotne obdelave. Struktura na splošno velja, da je jedro kisikove precipitacije običajno sestavljeno iz več atomov kisika, okoli njega pa se lahko adsorbirajo drugi nečistoči, kot so ogljikovi atomi, dušikovi atomi itd. Ko oborina raste, lahko postane njena struktura bolj zapletena .

Pozitivni učinki kisika na monokristalni silicij

· Absorpcija nečistoč: Obarjanje kisika lahko deluje kot učinkovito središče za absorpcijo in lovljenje kovinskih nečistoč, s čimer se izboljšata čistost in električna učinkovitost monokristalnega silicija. Na primer, pri izdelavi integriranih vezij je mogoče škodljive učinke kovinskih nečistoč na delovanje naprave zmanjšati s pravilnim nadzorom nastajanja obarjanja kisika.

Izboljšana mehanska trdnost: Določena stopnja obarjanja kisika lahko poveča mehansko trdnost monokristalnega silicija, zaradi česar je bolj stabilen med obdelavo in uporabo.

Negativni učinki kisika na monokristalni silicij

· Življenjska doba manjšinskih nosilcev: izločanje kisika postane središče rekombinacije manjšinskih nosilcev, kar skrajša življenjsko dobo manjšinskih nosilcev monokristalnega silicija. To ni dobro za nekatere naprave, ki zahtevajo dolgo življenjsko dobo nekaj nosilcev, kot so sončne celice.

Vzrok stresa: Tvorba kisikove precipitacije lahko povzroči stres v monokristalnem siliciju, kar lahko povzroči nastanek in širjenje kristalnih napak, kar vpliva na kakovost in zanesljivost monokristalnega silicija.