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用于降低晶体碳含量的拉晶方法技术

技术编号:43950687 阅读:6 留言:0更新日期:2025-01-07 21:38
本发明专利技术提供一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法,涉及直拉单晶方法技术领域,采用预定导流筒进行拉晶,在保证热场热稳定性、机械强度的情况下,一方面,以降低高温下C的产生,从而减少C与炉内惰性气体中的氧气发生化学反应生成CO;另一方面,减少C与石英坩埚发生反应生成CO;然后在等径过程中通过预定炉压、预定氩气流量将产生的CO带走,以减少CO进入硅溶液中的量,从而降低硅单晶中碳含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于直拉单晶方法的,具体涉及一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法


技术介绍

1、碳含量是指在芯片材料中存在的碳元素的含量。碳元素可以通过不同的形式存在于芯片材料中,如杂质、杂质原子或者晶格缺陷等。碳含量对逻辑芯片的影响可以体现在以下几个方面:

2、电学特性:碳元素的存在可能会改变芯片材料的导电性能和载流子迁移速率,从而影响逻辑芯片的电学特性。高碳含量可能导致电子迁移率的降低,影响器件的性能和响应速度。

3、热特性:碳元素的存在会影响材料的热传导性能和热稳定性。在逻辑芯片中,热管理是非常重要的,碳含量过高可能导致热散射不均匀或热点问题,影响芯片的稳定性和可靠性。

4、器件可靠性:碳元素的存在可能导致晶体缺陷或者电子陷阱的形成,影响器件的可靠性和寿命。特别是在高温高压下,碳元素可能会与其他元素发生反应,加剧芯片中的损伤和老化。

5、工艺影响:碳元素在芯片制造过程中可能影响工艺的稳定性和成品率。过高的碳含量可能导致加工难度增加,影响器件的制造成本和生产效率。

6、光学特性:碳元素的存在可能影响芯片的光学特性,如透射率、反射率等。在光电子器件中,碳含量的变化可能会影响器件的光学性能和响应速度。

7、为了减小碳含量对逻辑芯片的影响,现有技术中,如申请号为:202211168934.7的中国专利技术公开了能够有效降低硅片中碳杂质含量的加热装置及方法,通过在保温盖上布设排气管组件,在保温盖与石英坩埚处于闭合状态加热熔硅时,所挥发至晶转硅锭上部不利于进入侧向排气管中排出,使得上升的碳杂质便于进入竖向排气管内,并进入集渣盒内或由横向连通管进入集渣盒内,从而排出位于晶锭上部的碳杂质,降低晶锭表面碳杂质含量;但是上述现有技术中仅能降低晶锭制备过程中熔硅的碳含量,对于直拉单晶过程中,如何降低晶体中的碳含量并不适用,因此需要探究一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:

3、一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法,采用预定导流筒进行拉晶,以减少c及co的产生,并在等径过程中通过预定炉压、预定氩气流量将产生的co带走,以减少晶体中的碳含量。

4、优选地,所述导流筒包括外导流筒、内导流筒、断热材,所述内导流筒位于所述外导流筒的上部,所述外导流筒的两端与所述内导流筒的两端连接,所述断热材填充在所述外导流筒与所述内导流筒之间的空腔内。

5、优选地,所述内导流筒为石英材质。

6、优选地,所述等径过程中,所述预定炉压为3-5kpa,所述预定氩气流量为140-160slm。

7、优选地,所述等径过程中,水平磁场的强度为2500-3500gs。

8、优选地,所述等径过程中,晶棒转速为8-12rpm。

9、优选地,所述等径过程中,坩埚转速为1-2.5rpm。

10、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

11、本专利技术提供的一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法,采用预定导流筒进行拉晶,一方面,以降低高温下c的产生,从而减少c与炉内惰性气体中的氧气发生化学反应生成co;另一方面,减少c与石英坩埚发生反应生成co;然后在等径过程中通过预定炉压、预定氩气流量将产生的co带走,以减少co进入硅溶液中的量,从而降低硅单晶中碳含量。

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【技术保护点】

1.一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,采用预定导流筒进行拉晶,以减少C及CO的产生,并在等径过程中通过预定炉压、预定氩气流量将产生的CO带走,以减少晶体中的碳含量。

2.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,所述导流筒包括外导流筒、内导流筒、断热材,所述内导流筒位于所述外导流筒的上部,所述外导流筒的两端与所述内导流筒的两端连接,所述断热材填充在所述外导流筒与所述内导流筒之间的空腔内。

3.如权利要求2所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,所述内导流筒为石英材质。

4.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于:所述等径过程中,所述预定炉压为3-5KPa,所述预定氩气流量为140-160slm。

5.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于:所述等径过程中,水平磁场的强度为2500-3500GS。

6.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于:所述等径过程中,晶棒转速为8-12rpm。

7.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于:所述等径过程中,坩埚转速为1-2.5rpm。

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【技术特征摘要】

1.一种用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,采用预定导流筒进行拉晶,以减少c及co的产生,并在等径过程中通过预定炉压、预定氩气流量将产生的co带走,以减少晶体中的碳含量。

2.如权利要求1所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,所述导流筒包括外导流筒、内导流筒、断热材,所述内导流筒位于所述外导流筒的上部,所述外导流筒的两端与所述内导流筒的两端连接,所述断热材填充在所述外导流筒与所述内导流筒之间的空腔内。

3.如权利要求2所述的用于降低晶体碳含量的拉晶方法,其特征在于,所述内导流筒为石英材质。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:马成芮阳王黎光马英剑商润龙张兴茂王刚王忠保
申请(专利权)人:宁夏中欣晶圆半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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