تباين المقاومة الشعاعية لسيليكون مخدر بمرحلة الغاز

تباين المقاومة الشعاعية لسيليكون مخدر بمرحلة الغاز

يمكن توفير بلورة السيليكون أحادية الطور المغطاة بالغاز (منطقة الطفو) ذات النقاوة العالية ، والعيوب القليلة ، والتعويض المنخفض ، ومحتوى الأكسجين والكربون المنخفض بواسطة PAM-XIAMEN. يستخدم على نطاق واسع في العديد من أجهزة الكشف عالية الحساسية وأجهزة الميكروويف منخفضة الفقد. للحصول على مزيد من مواصفات FZ silicon ، يرجى الرجوع إلىhttps://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/float-zone-mono-crystalline-silicon.html. بالنسبة لجميع المعلمات ، يعد تباين المقاومة الشعاعية مؤشرًا مهمًا للمعلمة لبلورة أحادية السيليكون FZ. تباين المقاومة الشعاعية (RRV) هو الفرق بين مقاومة نقطة مركز الرقاقة ونقطة أو عدة نقاط تعيين موزعة بشكل متماثل معادلة من مركز الرقاقة ، ويمكن التعبير عنها كنسبة مئوية من قيمة المركز.

سيؤثر التوزيع غير المنتظم لمقاومة بلورة السيليكون المفردة سلبًا على توحيد معلمات الجهاز. إذا كانت المقاومة المحورية للسيليكون غير موحدة ، فإن الجهد العكسي للجهد ، وانخفاض الجهد الأمامي ، والطاقة ، وما إلى ذلك للأجهزة المصنوعة من رقائق مختلفة ستكون مختلفة ؛ في حين أن تباين المقاومة الشعاعية للسيليكون غير منتظم ، فإنه سيجعل تيار الجهاز ذي المساحة الكبيرة. التوزيع غير متكافئ ، وتحدث سخونة موضعية ، ويحدث انهيار موضعي ، مما يقلل من تحمل الجهد ومؤشرات الطاقة للجهاز. إذن ما الذي سيؤثر على مقاومة التوصيل الشعاعي لسيليكون المنطقة الحرة؟

1. ما الذي يؤثر على المقاومة الشعاعية للسيليكون أحادي البلورية؟

ينتج عن عملية تعاطي المنشطات في الطور الغازي انجراف في المقاومة وتتنوع المقاومة. العوامل الرئيسية التي تؤثر على المقاومة الشعاعية لبلورات السليكون في منشطات الطور الغازي هي الحمل الحراري ودوران البلورات وسرعة السحب وما إلى ذلك. التفاصيل هي كما يلي:

1.1 تأثير الحمل الحراري على توحيد المقاومة الشعاعية

كلما كان قطر بوتقة الكوارتز أصغر ، كان عمق الذوبان أقل عمقًا ، وكان توحيد المقاومة الشعاعية للسيليكون البلوري الأحادي أفضل. نظرًا لتدرج درجة حرارة ذوبان السيليكون في بوتقة الكوارتز ، فإن الحمل الحراري ناتج عن قوة الطفو المتولدة تحت تأثير مجال الجاذبية. يرتفع الحمل الحراري على طول جدار البوتقة وينزل إلى مركز البوتقة ، بحيث يجعل الحمل الحراري درجة حرارة الذوبان عند حافة واجهة النمو البلورية المفردة أعلى من المركز ، بحيث تبرز واجهة النمو باتجاه إنصهار. كلما كان الحمل الحراري أقوى ، زادت احتمالية أن تكون الواجهة محدبة نحو الذوبان. تظهر الأوجه البينية المحدبة للذوبان في المركز. نظرًا لتأثير الوجه ، يبدو أن المقاومة الشعاعية أقل من الحافة في المنتصف ، مما يؤدي إلى مقاومة شعاعية غير متساوية. في الوقت نفسه ، نظرًا لتذبذب درجة الحرارة الناتج عن الطبيعة المضطربة للحمل الحراري ، يختلف سمك الطبقة الحدودية للشوائب في كل مكان ، مما يؤدي إلى توزيع شعاعي غير متساوٍ للمقاومة.

1.2 تأثير دوران الكريستال على تماثل المقاومة الشعاعية

The electroactive impurities in the silicon single crystal are boron impurities and phosphorus impurities, and the resistivity and conductivity type of the single crystal are the result of the mutual compensation of the two impurities. For the P-type high-resistance single crystal, the boron impurity concentration is higher than the phosphorus impurity, while for the N-type single crystal, the phosphorus impurity concentration is higher than the boron impurity. When a single crystal grows, due to the segregation of impurities, an enriched layer of phosphorus impurities is generated in the liquid phase near the solid-liquid interface (the segregation coefficient of phosphorus is 0.35, and the coagulation coefficient of boron is 0.9). Under the action of multiple factors such as force and gravity, phosphorus impurities are distributed according to a certain law on the melt and crystal interface. Usually, the concentration of phosphorus impurities in the central region is higher than that in the edge region, so for P-type single crystal, the performance is For N-type single crystal, the resistivity of the central region is high, and the resistivity of the edge region is low.

ستؤدي زيادة سرعة دوران البلورة إلى زيادة تدفق السائل ذي درجة الحرارة العالية الذي يتحرك لأعلى تحت واجهة السائل الصلب ، مما يثبط الحمل الحراري. عندما يكون الحمل القسري للانتقال البلوري هو السائد ، تتغير واجهة النمو من محدب إلى مسطح ، أو حتى مقعر للذوبان. بهذه الطريقة ، من المفيد الحد من ظهور الجوانب. سيجمع تأثير الوجه بين ذرات الشوائب التي تم امتصاصها في الأصل عند السطح البيني السائل والصلب في البلورة ، مما ينتج عنه اختلاف في فصل الشوائب.

تقلل زيادة دوران البلورات من سماكة الطبقة الحدودية لانتشار الشوائب ، وبالتالي تقليل فرق التركيز لطبقة حد انتشار الشوائب ، وبالتالي تقليل الاختلاف في فصل الشوائب ، وإضعاف تأثير الوجه ، وتحسين توحيد المقاومة الشعاعية البلورية الأحادية.

1.3 تأثير سحب السرعة على توحيد المقاومة الشعاعية

تؤدي زيادة سرعة السحب إلى زيادة سرعة تصلب البلورة ، ونتيجة لذلك ، سيتم إذابة جزء من البلورة البارزة من واجهة النمو ، بحيث تميل الواجهة إلى أن تكون مسطحة ، وهو أمر مفيد لقمع ظهور الأوجه.

2. كيف تحسب قيمة RRV؟

لحساب تباين المقاومة الشعاعية ، يجب أولاً استخدام طريقة 2-مسبار ، وطريقة مسبار من 4 نقاط وغيرها لاختبار مقاومة السيليكون أحادي البلورة. بعد ذلك ، يتم قياس اختلاف المقاومة الشعاعية من خلال الصيغة:(MaxR - MinR) / MinR

MaxR: أقصى قيمة مقاومة لسبيكة السليكون المختبرة

MinR: الحد الأدنى لقيمة المقاومة لسبيكة السيليكون المختبرة

خذ قيم المقاومة الشعاعية التالية التي اختبرناها على سبيل المثال:

6 ″ سبيكة السيليكون

قياس بقعة المقاومة (9 نقاط لكل من رأس ونهاية السبيكة)

المقاومة المركزية لسبيكة الرأس أ قياس بقعة حافة رأس السبيكة A1 قياس بقعة حافة رأس السبيكة A2 قياس بقعة حافة رأس السبيكة A3 قياس بقعة حافة رأس السبيكة A4 رئيس سبيكة
R / 2 قياس البقعة
A5
رئيس سبيكة
R / 2 قياس البقعة A6
رئيس سبيكة
R / 2 قياس موضعي A7
رئيس سبيكة
R / 2 قياس موضعي A8
عمر مركز عملائي RRV وقت الاختبار
693 784 890 902 702 697 1000 812 833 2019/3/27
835 780 803 826 808 832 840 815 835 850 7.7٪ 2019/3/29
805 850 844 857 852 860 855 890 870 900 10.6٪ 2019/4/2
840 820 870 800 900 860 880 850 900 900 12.5٪ 2019/4/9
Ingot End Central Resistivity B Ingot End Edge Spot measurement B1 Ingot End Edge Spot Measurement B2 Ingot End Edge Spot Measurement B3 Ingot End Edge Spot Measurement B4 Ingot End
R / 2 قياس البقعة
B5
Ingot End
R/2 Spot Measurement B6
Ingot End
R/2 Spot Measurement B7
Ingot End
R/2 Spot Measurement B8
عمر مركز عملائي RRV وقت الاختبار
928 1091 846 977 806 1054 1072 954 970     2019/3/27
860 800 810 790 780 810 806 804 800 850 10.3% 2019/3/29
910 854 860 824 840 880 855 846 872 900 10.4% 2019/4/2
890 830 800 790 800 900 860 880 850 900 13.9% 2019/4/9

 

3. FAQ of FZ Silicon Ingot

Q1: Do you start with undoped polysilicon rods and dope from gas phase during FZ crystallization or do you start with doped ingots and use the FZ crystallization primarily to recrystallize and eliminate Oxygen?

A: Dope from gas phase during FZ crystallization.

Q2: What is the radial and axial resistivity uniformity for your FZ ingots?

A: If Gas Phase Doping, RRV of FZ silicon ingot is about 20%;
If NTD, RRV is about 12%

Q3: How easy is it for you to hit a resistivity target such as 300±20 Ohmcm?

A: Not easy, We adopt NTD to meet resistivity of silicon crystal at 300±20Ωcm;
If Gas Phase Doping, we can meet the resistivity at about 300±60Ωcm.

 

بوويروايفير

لمزيد من المعلومات ، يرجى الاتصال بنا على البريد الإلكتروني على [email protected] و [email protected].

شارك هذا المنشور