单晶硅外延生长反应器,外延生长单晶薄膜
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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于单晶硅外延生长反应器的问题,于是小编就整理了3个相关介绍单晶硅外延生长反应器的解答,让我们一起看看吧。
1、硅外延的基本原理
高质量的单晶硅薄膜已经可以在合成蓝宝石或尖晶石wafer上生长了,因为这些物质都有像硅一样可以让晶核生长的晶体结构。合成蓝宝石或尖晶石的成本超过同尺寸的硅wafer太多了,所以大多数外延生长沉积还是在硅底层上生长硅薄膜。
外延生长的基本原理是,在一块加热至适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石和SiC,Si)上,气态物质In,Ga,Al,P有控制的输送到衬底表面,生长出特定单晶薄膜。补充资料:半导体外延生长厚度是500-800微米。
硅外延背面晶点的原因如下:铝、钛、铜、钒等元素具有高的吸气性能,而高纯的氢在晶格中位置偏移较大,形成正四面体的氢键结构,将硅原子挤出,形成硅氢键。
提高器件速度:外延层在硅片上的应用可以降低集电极电阻,减少电流在器件中的阻碍,提高了器件的速度。通过优化外延层的设计,可以实现更快的电子传输,提高器件的工作效率。
外延是半导体工艺当中的一种。在bipolar工艺中,硅片最底层是P型衬底硅(有的加点埋层);然后在衬底上生长一层单晶硅,这层单晶硅称为外延层;再后来在外延层上注入基区、发射区等等。
2、制作单晶硅的方法
熔融法:把硅原料熔融,再凝固成单晶或者多晶硅棒,这是比较传统的方法。 引晶法:在种子晶上进行硅液相淀积,形成单晶硅棒,这是目前量产单晶硅的主要方法。
制备电子级单晶硅的常见方法是通过Czochralski法(Cz法)或区熔法(Float Zone Method)。 Czochralski法(Cz法):- 首先,取一块高纯度的多晶硅作为种子晶体,并将其放在熔融硅熔体上。
二氧化硅制备单晶硅需要做到以下四点:先与焦炭在高温下反应生成粗硅。粗硅与氯气反应生成四氯化硅。蒸馏分离得到纯净的四氯化硅。最后四氯化硅被氢气还原成硅单质。
直拉法单晶硅工艺流程包括原料准备、切割硅锭、清洗切片、晶体生长、加工单晶硅棒、清洗单晶硅棒和检验单晶硅等步骤。这个工艺需要高纯度的硅锭和一系列复杂的设备和工艺。
主要有两种方法:直拉法(Cz法)、区熔法(FZ法);1)直拉法其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触,不受容器限制,因此晶体中应力小,同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。
3、单晶硅生长炉的原理简介
sic晶体生长炉原理是将晶体原料放置于炉体中,而晶体原料在通过一定温度、压力、浓度、介质、pH等条件下由气相、液相、固相转化,形成特定线度尺寸晶体。
基本原理:多晶体硅料经加热熔化,待温度合适后。经过骸籽晶浸入,熔接,引晶,放肩,转肩,等经,收尾等步骤,完成一根单晶锭的拉制。
单晶硅生长炉1是通过直拉法生产单晶硅的制造设备。主要由主机、加热电源和计算机控制系统三大部分组成。
直拉法制备单晶硅原理:将多晶硅通过热场加热,融化成熔融状态,通过控制热场将液面温度控制在结晶的临界点,通过液面上方的单晶籽晶从液面向上提拉,溶硅随着籽晶的提拉上升按照籽晶的晶向生长出单晶硅圆。硅的单晶体。
熔化:加完多晶硅原料于石英埚内后,长晶炉必须关闭并抽成真空后充入高纯氩气使之维持一定压力范围内,然后打开石墨加热器电源,加热至熔化温度(1420℃)以上,将多晶硅原料熔化。
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