直拉单晶工艺常识

1、直拉单晶工艺常识硅的固态密度：2.33克/，液态密度2.54克/，呈灰色金属光泽，性质较脆，切割时易断裂，比重较小，硬度较大，属于非金属，是极为重要的半导体元素，液态时其表面张力较大，从液态到固态时体积膨胀较多。氧在硅晶体中的分布是不均匀的，一般头部含量高，尾部含量低，晶体中心部位含量高，边缘含量低。碳在晶体中的分布是中心部位低，边缘部位高。电阻率：单位面积材料对于两平行平面垂直通过电流的阻力，晶向：一簇晶列的取向。母合金：生产上常常将掺杂纯元素“稀释”成硅熔体叫做母合金。偏度：晶体自然中轴线与晶向之间的夹角度数。空穴：半导体价带结构中一种流动的空位，其作用就像一具具有正效质量的正电子荷一样。

2、迁移率：载流子在单位电场强度作用下的平均漂移速度。载流子：固体中一种能传输电荷的载体，又称电载流。少数载流子寿命：在光电作用下，非平衡少数载流子由产生到复合存在的平均时间。杂质分凝：在结晶过程中，由于杂质偏析，出现杂质分配现象叫杂质分凝。扩散：物质内部热运动导致原子或分子迁移的过程。热对流：液体或气体流过固体表面时，由于固体对液体或气体分子有吸附与摩擦作用，于是从固态表面带发挥或给于固体以热，这种传递热的方式叫热对流。热应力：是压缩力，也可以叫拉伸力，要看液体中心部位对边缘部分的相对收缩或膨胀而定，大小取决于晶体的温场分布。温度梯度：只温度在某方向的变化率用DT/DR表示，指某点的温度T在R方

3、向的变化率，在一定距离内某方向的温度相差越大，单位距离内温度变化越大，温度梯度也越大，反之越小。 对石英坩埚的质量要求：1.外观检查：无损伤，无裂纹，无明显划痕，无气泡，无杂质点，100%透明；2.耐高温：在1600下经16小时后不变形，不失透，经1500硅液作用下无白点；3.纯度：sio299.99%-99.999%，其中硼含量小于10ppm；4.直径公差1.5mm；5.高度公差1mm。对高纯石墨的要求：纯度高，强度大，结构致密均匀，无孔洞，无裂纹，耐磨。装料结束加热前应检查的项目：水路是否畅通，电气是否正常，机械震动是否正常，取光口是否对好。跳硅的含义及如何避免跳硅？跳硅是指熔硅过程中熔硅

4、在坩埚中沸腾并出现飞溅出来的现象；避免跳硅1.仔细挑选石英坩埚和多晶硅；2.熔硅时温度不能过高；3.流动气氛下熔硅；4.挂边和搭桥时要及时降温；5.增大氩气，降低温度，提高埚位。拉晶过程中，埚转不稳什么原因？相应的解决方法？答：1.坩埚轴卡滞现象（清除波纹管杂质）；2.楔形带松动（调整楔形带张力）；3.测速电机有问题（检查测速电机刷头或更换测速电机）；4.坩埚轴定位轴工作不良（清洁润滑轴或更换轴承）；5.给定电位器接触不良（更换电位器）。过流产生的原因及排除方法？答：1.加热器打火；2.氩气不纯；3.加热电极与炉内绝缘差；4.高温挥发杂质过多；解决方法：清理所有石墨件，连接件；低温大氩气长时间

5、煅烧；更换绝缘体，提高绝缘度，改变氩气纯度；电极对地电阻10欧。籽晶升降不稳有抖动现象什么原因？解决方法？答：1.卷丝轮与牵引套链接松动；2.钢丝绳有毛刺或折痕；3.减速机润滑不良；4.电刷器接触不良。方法：加固卷丝轮与牵引套、更换钢丝绳、清洁润滑、清理调整电刷环。 硅电阻受那几个方面的影响？答：1.熔体的杂质分凝。2.杂质的挥发。3.杂质的沾污影响晶体成晶的条件？答：1.锅位；2.料的纯度；3.水平；4.热场纵向、横向的温度的合适；5.真空泵及真空泵油；6.抽气孔及抽气管道是否堵塞；7.籽晶的位错；8.氩气的纯度；9.机械震动。什么是位错？产生位错的原因？测量位错的方法主要有哪些？答：位错就

6、是晶体中由于原子错乱自己引起的具有伯斯矢量的一种线缺陷； 原因：1.籽晶中原有的位错随着晶体在生长不断延伸的情况；2.热应力引起的塑性变形，杂质添加引起的晶格应变；3.空位在晶体中的扩散积聚以及液面波动、机械震动等，都会使正在生长中的晶体产生错位。测量方法：腐蚀坑法、杂质沉淀法、X光法。如何提高单晶硅纵向电阻率的均匀性？答：提高头部拉速降低电阻率，降低尾部拉速提高尾部电阻率。拉晶过程中旋转所起的作用？答：旋转可以起到热对称作用；旋转有搅拌作用，可以控制熔体的流动，保持熔体合理的纵向和晶向温度梯度，促进杂质在熔体内的均匀扩散,调节生长界面的形状.。什么是漏硅？前兆有那些？应如何处理？答：漏硅是指拉晶过程中因坩埚破裂导致的硅液泄漏的现象；前兆：电流电压表不稳，炉内有黑烟，液面出现漩涡并逐渐下降；处理方法：开大氩气，降温停炉，升埚。 拉单晶