Kesan Doping Nitrogen pada Silikon Monocrystalline Czochralski

Kesan Doping Nitrogen pada Silikon Monocrystalline Czochralski

PAM-XIAMEN mampu membekalkan wafer silikon terdop nitrogen (N), spesifikasi sila rujuk:

https://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer.

Doping nitrogen sebagai bendasing ke dalam kristal silikon bukan sahaja mempunyai kesan yang baik terhadap prestasi wafer silikon, tetapi juga mempunyai kesan penting ke atas sifat fizikal dan elektrik wafer silikon.

Dalam silikon monokristalin Czochralski, doping nitrogen terutamanya dicapai melalui kaedah seperti perlindungan nitrogen semasa pertumbuhan kristal, menambah serbuk silikon nitrida atau salutan Si3N4 pada cawan kuarza kepada silikon cair. Pasangan nitrogen terutamanya wujud dalam pasangan nitrogen, dengan hanya kira-kira 1% nitrogen di tapak penggantian dan mempamerkan kesan penderma, dengan tenaga pengionan kira-kira 17 meV. Kaedah doping ini mempunyai pelbagai kesan ke atas sifat dan prestasi wafer silikon. Kesan nitrogen dan oksigen membentuk NO STD (Nitrogen-Oxygen Shallow Thermal Donors) dan kompleks lain pada kecacatan kristal silikon semasa rawatan haba. Dalam proses silikon Czochralski didop nitrogen, kekotoran N wujud dalam pelbagai bentuk, termasuk NO STD, N dimer (N2), dan kemungkinan konfigurasi monomer N lain.

1. Pengaruh Doping Nitrogenpada Si ElektrikProperties

Interaksi antara nitrogen dan oksigen membentuk kompleks oksigen nitrogen, mempamerkan pelbagai puncak penyerapan. Komposit ini mempunyai aktiviti elektrik, yang boleh dihapuskan dengan penyepuhlindapan, dengan itu mengubah kerintangan atau kepekatan pembawa wafer silikon. Di samping itu, pembentukan kompleks oksigen nitrogen boleh menggalakkan pemendapan oksigen, meningkatkan keupayaan penyerapan kekotoran dalaman wafer silikon, memudahkan proses gettering intrinsik (IG) wafer silikon, meningkatkan kekuatan mekanikal wafer silikon, mengurangkan jarak gelinciran kehelan. , meningkatkan keupayaan anti meledingkan, dan meningkatkan hasil litar bersepadu.

2. Kesandaripada Nitrogen Dopanpada OxygenPtilawah danDkesanCharacteristikdaripada Silikon

Pengenalan tegasan tegangan oleh atom nitrogen dalam kristal silikon mengubah resapan kekosongan dan kompleks oksigen kekosongan, menggalakkan penukaran VO kepada VO2. Di bawah N doping, ketumpatan pemendakan zarah asal kristal (COP) dalam silikon monohabluran meningkat dan saiznya berkurangan. N doping boleh menggalakkan pemendakan oksigen dan mengehadkan pertumbuhan lompang.

Doping nitrogen boleh menyekat penjanaan gelung kehelan, kelompok kekosongan, dan kecacatan lompang dalam kristal tunggal silikon cair zon dan kristal tunggal Czochralski berdiameter besar. Pengiraan teori menunjukkan bahawa nitrogen mula-mula bergabung dengan kekosongan berganda untuk membentuk kompleks, dan kemudian bergabung dengan oksigen untuk menggalakkan penjanaan pemendapan oksigen primer, yang membawa kepada pengeluaran kecacatan berongga bersaiz kecil berketumpatan tinggi. Pembentukan kompleks ini boleh menggalakkan nukleasi pemendapan oksigen, meningkatkan pemendapan oksigen interstisial, dan meningkatkan keupayaan penyerapan kekotoran dalaman wafer silikon.

3. Kesandaripada sayatrinsikGetteringProcess danHmakanTreatmentpada N Doped Silicon

Nitrogen dan oksigen boleh membentuk NO STD di bawah keadaan rawatan haba 300-650 ℃, yang menjejaskan prestasi peranti elektronik. Rawatan suhu tinggi pada 900-1200 ℃ dan penyepuhlindapan pada 650 ℃ akan menjejaskan pembentukan NO STD dalam silikon NCZ. Semasa peringkat pra penyepuhlindapan, pemendakan oksida akan menangkap lebih banyak atom nitrogen, menghalang pembentukan NO STD.

Proses IG penyepuhlindapan tiga langkah konvensional tinggi rendah tinggi digunakan untuk mengkaji kesan doping nitrogen ke atas pemendakan oksigen dalam kristal silikon NCZ. Pada suhu rendah, nitrogen boleh bergabung dengan oksigen untuk membentuk kompleks N2On. Kompleks NV dan NO dalam silikon terdop nitrogen bersaing antara satu sama lain, dan pecahan kepekatannya berbeza dengan kepekatan oksigen interstisial [OI]. Di bawah keadaan [OI] rendah, kepekatan kompleks NO berkurangan, meningkatkan kesan perencatan kecacatan primer.

Untuk maklumat lanjut, sila hubungi kami e-mel divictorchan@powerwaywafer.com dan powerwaymaterial@gmail.com.

Kongsi siaran ini