本发明专利技术提供一种大直径NTD单晶热处理工艺，包括(1)腐蚀、冲洗、烘干：将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，用去离子水冲洗后烘干；(2)浸泡：将硅单晶放入纯水：HCl：H2O2＝8：1：1溶液中浸泡；再放入五氧化二磷溶液中浸泡；(3)晾干：自然晾干；(4)入炉：将步骤(3)得到的单晶硅放在石英舟中，入热处理炉；(5)通气：向炉内通入氮气；(6)退火。本发明专利技术工艺会在单晶表面形成保护膜，隔绝金属沾污，保证晶体热处理后少子寿命；本发明专利技术的热处理升降温曲线及保温过程能充分保证大直径单晶辐照缺陷和损失完全恢复，显示真实电参数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体材料领域，尤其是涉及一种大直径NTD单晶热处理工艺。
技术介绍
现有单晶热处理技术只局限于6英寸及以下规格的产品，对于6英寸以上单晶存在以下缺点:1、单晶表面积大幅增加，在高温热处理过程中金属沾污的隐患增加，品质控制难度加大；2、单晶直径和体积大幅增加，现有热处理工艺升降温曲线和保温时间难以保证晶体在中子辐照过程中形成的缺陷和损伤完全恢复，继而会对晶体的电参数(少子寿命、电阻率等)造成影响。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术的不足，提供了一种大直径NTD单晶热处理工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种大直径NTD单晶热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤:(I)腐蚀、冲洗、烘干:将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，用去离子水冲洗后烘干；(2)浸泡:将硅单晶放入纯水:HC1:H2O2= 8:1:1溶液中浸泡；再放入五氧化二磷溶液中浸泡；(3)晾干:自然晾干；(4)入炉:将步骤(3)得到的单晶硅放在石英舟中，入热处理炉；(5)通气:向炉内通入氧气；(6)退火:退火的温度为850°C，恒温8-16h，缓升缓降温。进一步，所述步骤(I)中HF = HNO3= 1:6，腐蚀时间为15_25min。所述步骤⑵中五氧化二磷溶液的浓度为5mg/mL，溶剂为无水乙醇。所述步骤⑵中纯水、HC1、H2O2混合液的浸泡时间为5min，五氧化二磷溶液的浸泡时间为5min。优选的，所述升温速率为1.6°C /min,降温速率为0.6°C /min。本专利技术具有的优点和积极效果是:1、本专利技术方法会在单晶表面形成保护膜，隔绝金属沾污，保证晶体热处理后少子寿命；2、本专利技术的热处理升降温曲线及保温过程能充分保证大直径单晶辐照缺陷和损失完全恢复，显示真实电参数。【附图说明】图1为本专利技术热处理工艺的升降温曲线图。【具体实施方式】实施例1一种大直径NTD单晶热处理工艺，包括以下步骤:(I)腐蚀、冲洗、烘干:将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，HFiHNO3= 1:6，腐蚀时间为15-25min，然后用去离子水冲洗后烘干；首先将硅单晶摆放在腐蚀槽中，再向酸槽中加入硝酸，直至酸液没过单晶，记录加入的硝酸的量，然后计算所需氢氟酸的数量(硝酸:氢氟酸=6:1)，根据计算结果向酸槽中加入氢氟酸，开始腐蚀。腐蚀过程中用四氟塑料棒不断搅拌单晶，以加快反应速度，并使单晶表面腐蚀得更加均匀。腐蚀15?20分钟，单晶表面变得光亮、无氧化层时，使用专用套圈将单晶迅速提出放置于盛有去离子水的槽中，并用流动的去离子水清洗约20?30分钟，直到pH试纸测试清洗液PH值呈中性后结束。操作者先将超净工作台的托盘铺上洁净的“防尘布”，然后戴上一次性手套把腐蚀并清洗干净的单晶取出，放到超净工作台中的托盘上，打开红外灯开关，进行烘干。(2)浸泡:将硅单晶放入纯水:HC1:H2O2= 8:1:1溶液中浸泡5min ;再放入浓度为5mg/mL，溶剂为无水乙醇的五氧化二磷溶液中浸泡5min ;在单晶表面形成硅磷玻璃，用于隔绝金属沾污，保证热处理后少子寿命。⑶晾干将浸泡过五氧化二磷的硅单晶在常温下自然晾干。(4)入炉将晾干的单晶棒用工作车推至热处理炉前易于装炉的位置，打开石英管帽，选择对应尺寸的石英舟，并将单晶棒小心摆放在石英舟上，推入至热处理石英管的恒温区内，盖严石英管帽。(5)通气:向炉内通入氧气；(6)退火。退火的温度为850°C，恒温8-16h，缓升缓降温，升温速率为1.6°C /min,降温速率为0.6°C/min。退火曲线如图1所示。以上对本专利技术的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。【主权项】1.一种大直径NTD单晶热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)腐蚀、冲洗、烘干:将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，用去离子水冲洗后烘干； (2)浸泡:将硅单晶放入纯水:HC1:H202= 8:1:1溶液中浸泡；再放入五氧化二磷溶液中浸泡； (3)晾干:自然晾干； (4)入炉:将步骤(3)得到的单晶硅放在石英舟中，入热处理炉； (5)通气:向炉内通入氧气； (6)退火:退火的温度为850°C，恒温8-16h，缓升缓降温。2.根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于:所述步骤(I)中HF= HNO3= 1:6，腐蚀时间为15-25min。3.根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于:所述步骤(2)中五氧化二磷溶液的浓度为5mg/mL，溶剂为无水乙醇。4.根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于:所述步骤(2)中纯水、HC1、H202混合液的浸泡时间为5min，五氧化二磷溶液的浸泡时间为5min。5.根据权利要求1所述的热处理工艺，其特征在于:所述升温速率为1.60C /min，降温速率为 0.6°C /min。【专利摘要】本专利技术提供一种大直径NTD单晶热处理工艺，包括(1)腐蚀、冲洗、烘干：将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，用去离子水冲洗后烘干；(2)浸泡：将硅单晶放入纯水：HCl：H2O2＝8：1：1溶液中浸泡；再放入五氧化二磷溶液中浸泡；(3)晾干：自然晾干；(4)入炉：将步骤(3)得到的单晶硅放在石英舟中，入热处理炉；(5)通气：向炉内通入氮气；(6)退火。本专利技术工艺会在单晶表面形成保护膜，隔绝金属沾污，保证晶体热处理后少子寿命；本专利技术的热处理升降温曲线及保温过程能充分保证大直径单晶辐照缺陷和损失完全恢复，显示真实电参数。【IPC分类】C30B33-02【公开号】CN104532355【申请号】CN201410521407【专利技术人】张雪囡, 王刚, 由佰玲, 李帅, 乔柳, 邬丽丽, 李振, 刘铮 【申请人】天津市环欧半导体材料技术有限公司【公开日】2015年4月22日【申请日】2015年2月5日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大直径NTD单晶热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)腐蚀、冲洗、烘干：将硅单晶用硝酸和氢氟酸进行腐蚀，用去离子水冲洗后烘干；(2)浸泡：将硅单晶放入纯水：HCl：H2O2＝8：1：1溶液中浸泡；再放入五氧化二磷溶液中浸泡；(3)晾干：自然晾干；(4)入炉：将步骤(3)得到的单晶硅放在石英舟中，入热处理炉；(5)通气：向炉内通入氧气；(6)退火：退火的温度为850℃，恒温8‑16h，缓升缓降温。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪囡，王刚，由佰玲，李帅，乔柳，邬丽丽，李振，刘铮，
申请(专利权)人：天津市环欧半导体材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
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