Ảnh hưởng của pha tạp nitơ lên ​​silic đơn tinh thể Czochralski

Ảnh hưởng của pha tạp nitơ lên ​​silic đơn tinh thể Czochralski

PAM-XIAMEN có thể cung cấp tấm silicon pha tạp nitơ (N), thông số kỹ thuật vui lòng tham khảo:

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

Việc pha tạp nitơ dưới dạng tạp chất vào tinh thể silicon không chỉ có tác dụng có lợi đối với hiệu suất của tấm silicon mà còn có tác động quan trọng đến tính chất vật lý và điện của tấm silicon.

Trong silicon đơn tinh thể Czochralski, việc pha tạp nitơ chủ yếu đạt được thông qua các phương pháp như bảo vệ nitơ trong quá trình phát triển tinh thể, thêm bột silicon nitride hoặc lớp phủ Si3N4 trên chén nung thạch anh vào silicon nóng chảy. Các cặp nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng cặp nitơ, chỉ có khoảng 1% nitơ ở các vị trí thay thế và thể hiện hiệu ứng cho, với năng lượng ion hóa khoảng 17 meV. Phương pháp pha tạp này có nhiều tác động đến tính chất và hiệu suất của tấm silicon. Ảnh hưởng của nitơ và oxy hình thành NO STD (Chất cung cấp nhiệt nông nitơ-oxy) và các phức hợp khác đối với các khuyết tật tinh thể silicon trong quá trình xử lý nhiệt. Trong quá trình sản xuất silicon Czochralski pha tạp nitơ, tạp chất N tồn tại ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm NO STD, N dimer (N2) và các cấu hình có thể có của các monome N khác.

1. Ảnh hưởng của pha tạp nitơtrên Sĩ Ếbài giảngPtài sản

Sự tương tác giữa nitơ và oxy tạo thành phức hợp nitơ oxy, thể hiện nhiều đỉnh hấp thụ. Hỗn hợp này có hoạt tính điện, có thể bị loại bỏ bằng cách ủ, do đó làm thay đổi điện trở suất hoặc nồng độ chất mang của tấm bán dẫn silicon. Ngoài ra, sự hình thành phức hợp oxy nitơ có thể thúc đẩy sự lắng đọng oxy, cải thiện khả năng hấp thụ tạp chất bên trong của tấm silicon, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thu hồi nội tại (IG) của tấm silicon, tăng cường độ bền cơ học của tấm silicon, giảm khoảng cách trượt của các vị trí , tăng cường khả năng chống cong vênh và nâng cao năng suất của mạch tích hợp.

2. Tác độngcủa chất khử nitơtrên Okhí oxyPsự tiếp nhận vàDtác dụngCđặc điểmcủa silicon

Sự tạo ra ứng suất kéo do các nguyên tử nitơ trong tinh thể silicon làm thay đổi sự khuếch tán của các chỗ trống và các phức hợp oxy còn trống, thúc đẩy quá trình chuyển đổi VO thành VO2. Dưới sự pha tạp N, mật độ kết tủa của các hạt có nguồn gốc tinh thể (COP) trong silicon đơn tinh thể tăng lên và kích thước giảm đi. Doping N có thể thúc đẩy sự kết tủa oxy và hạn chế sự phát triển của các lỗ rỗng.

Sự pha tạp nitơ có thể ngăn chặn việc tạo ra các vòng trật vị trí, các cụm trống và các khuyết tật trong các tinh thể đơn silicon nóng chảy vùng và các tinh thể đơn Czochralski có đường kính lớn. Các tính toán lý thuyết chỉ ra rằng nitơ trước tiên kết hợp với các chỗ trống kép để tạo thành một phức hợp, sau đó kết hợp với oxy để thúc đẩy quá trình tạo ra sự lắng đọng oxy sơ cấp, dẫn đến tạo ra các khuyết tật rỗng có mật độ cao, kích thước nhỏ. Sự hình thành của các phức hợp này có thể thúc đẩy quá trình tạo mầm của quá trình lắng đọng oxy, tăng cường sự lắng đọng của oxy kẽ và cải thiện khả năng hấp thụ tạp chất bên trong của tấm silicon.

3. Hiệu ứngcủa tôibản chấtGsự khắc chữPquá trình vàHănTsự tái chiếmtrên silicon pha tạp N

Nitơ và oxy có thể hình thành KHÔNG STD trong điều kiện xử lý nhiệt 300-650oC, ảnh hưởng đến hiệu suất của các thiết bị điện tử. Xử lý ở nhiệt độ cao ở 900-1200oC và ủ ở 650oC sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành NO STD trong silicon NCZ. Trong giai đoạn ủ trước, kết tủa oxit sẽ thu được nhiều nguyên tử nitơ hơn, ức chế sự hình thành NO STD.

Quy trình IG ủ ba bước cao thấp cao thông thường được sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của pha tạp nitơ đến kết tủa oxy trong tinh thể silicon NCZ. Ở nhiệt độ thấp, nitơ có thể kết hợp với oxy tạo thành phức hợp N2On. Các phức NV và NO trong silicon pha tạp nitơ cạnh tranh với nhau và nồng độ của chúng thay đổi theo nồng độ oxy kẽ [OI]. Trong điều kiện [OI] thấp, nồng độ phức hợp NO giảm, tăng cường tác dụng ức chế các khuyết tật nguyên phát.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi email tạivictorchan@powerwaywafer.compowerwaymaterial@gmail.com.

Chia sẻ bài đăng này