PAM-XIAMEN có thể cung cấp cho PAM-XIAMEN cung cấp một tinh thể silicon pha tạp chất pha khí (vùng nổi) với độ tinh khiết cao, ít khuyết tật, bù trừ thấp và hàm lượng oxy và carbon thấp. Nó được sử dụng rộng rãi trong các máy dò độ nhạy cao khác nhau và các thiết bị vi sóng có tổn hao thấp. Để biết thêm thông số kỹ thuật của silicon FZ, vui lòng tham khảohttps://www.powerwaywafer.com/silicon-wafer/float-zone-mono-crystalline-silicon.html. Đối với tất cả các thông số, sự thay đổi của điện trở xuyên tâm là một chỉ số thông số quan trọng của đơn tinh thể silicon FZ. Biến đổi điện trở suất xuyên tâm (RRV) là hiệu số giữa điện trở suất của điểm trung tâm tấm và một điểm hoặc một số điểm đặt phân bố đối xứng lệch khỏi tâm tấm và có thể được biểu thị bằng phần trăm của giá trị trung tâm.
Sự phân bố không đồng đều của điện trở suất của đơn tinh thể silic sẽ ảnh hưởng xấu đến tính đồng nhất của các thông số thiết bị. Nếu điện trở suất dọc trục của silicon không đồng nhất, thì điện áp chịu ngược, sụt áp thuận, công suất, v.v ... của các thiết bị làm từ các tấm wafer khác nhau sẽ khác nhau; trong khi sự biến thiên điện trở suất hướng tâm của silicon không đồng đều sẽ làm cho dòng thiết bị có diện tích lớn. Sự phân bố không đồng đều, xảy ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ và xảy ra sự cố cục bộ, do đó làm giảm điện áp chịu đựng và các chỉ số công suất của thiết bị. Vậy điều gì sẽ ảnh hưởng đến điện trở dẫn hướng tâm của silicon FZ?
1. Điều gì ảnh hưởng đến điện trở xuyên tâm của silicon đơn tinh thể?
Quá trình pha tạp pha khí dẫn đến sự thay đổi điện trở suất và điện trở suất thay đổi. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở xuyên tâm của tinh thể silicon trong pha tạp pha khí là đối lưu nhiệt, chuyển động quay của tinh thể, tốc độ kéo, v.v. Chi tiết như sau:
1.1 Ảnh hưởng của đối lưu nhiệt đến sự đồng nhất của điện trở suất xuyên tâm
Đường kính của chén thạch anh càng nhỏ, độ sâu nóng chảy càng nông và tính đồng nhất điện trở suất xuyên tâm của silicon đơn tinh thể càng tốt. Do gradient nhiệt độ của silicon nóng chảy trong chén thạch anh, đối lưu nhiệt được tạo ra bởi lực nổi sinh ra dưới tác dụng của trường hấp dẫn. Sự đối lưu nhiệt tăng dọc theo thành chén và đi xuống tâm chén, do đó sự đối lưu nhiệt làm cho nhiệt độ nóng chảy ở rìa của mặt phân cách sinh trưởng đơn tinh thể cao hơn tâm, do đó mặt phân cách sinh trưởng nhô ra về phía tan chảy. Đối lưu nhiệt càng mạnh thì mặt phân cách càng lồi về phía nóng chảy. Các mặt giao diện lồi đến mức nóng chảy xuất hiện ở trung tâm. Do hiệu ứng khía cạnh, điện trở suất hướng tâm dường như thấp hơn cạnh ở giữa, dẫn đến điện trở suất hướng tâm không đồng đều. Đồng thời, do dao động nhiệt độ tạo ra bởi tính chất hỗn loạn của đối lưu nhiệt, độ dày của lớp biên tạp chất ở mọi nơi là khác nhau, dẫn đến điện trở suất phân bố hướng tâm không đồng đều.
1.2 Ảnh hưởng của sự luân chuyển tinh thể đến sự đồng đều của lực cản xuyên tâm
Các tạp chất hoạt tính điện trong đơn tinh thể silic là tạp chất bo và tạp chất phốt pho, và loại điện trở suất và độ dẫn điện của đơn tinh thể là kết quả của sự bù trừ lẫn nhau của hai tạp chất. Đối với đơn tinh thể điện trở cao loại P, nồng độ tạp chất bo cao hơn tạp chất phốt pho, trong khi đối với đơn tinh thể loại N, nồng độ tạp chất phốt pho cao hơn tạp chất bo. Khi một đơn tinh thể lớn lên, do sự phân tách của các tạp chất, một lớp tạp chất phốt pho được làm giàu được tạo ra trong pha lỏng gần mặt phân cách rắn-lỏng (hệ số phân tách của phốt pho là 0,35 và hệ số đông tụ của bo là 0,9). Dưới tác dụng của nhiều yếu tố như lực và trọng lực, các tạp chất photpho được phân bố theo một quy luật nhất định trên bề mặt nóng chảy và mặt phân cách tinh thể. Thông thường, nồng độ tạp chất photpho ở vùng trung tâm cao hơn ở vùng rìa nên đối với đơn tinh thể loại P thì hiệu suất Đối với đơn tinh thể loại N thì điện trở suất của vùng trung tâm lớn, điện trở suất của vùng rìa thấp.
Tăng tốc độ quay của tinh thể sẽ làm tăng dòng chất lỏng có nhiệt độ cao di chuyển lên trên dưới mặt phân cách rắn - lỏng, ức chế sự đối lưu nhiệt. Khi sự đối lưu cưỡng bức của quá trình truyền tinh thể chiếm ưu thế, mặt phân cách tăng trưởng chuyển từ lồi sang phẳng, hoặc thậm chí lõm đến nóng chảy. Bằng cách này, nó có lợi để hạn chế sự xuất hiện của các khía cạnh. Hiệu ứng khía cạnh sẽ kết hợp các nguyên tử tạp chất ban đầu được hấp phụ tại bề mặt phân cách rắn-lỏng vào tinh thể, dẫn đến sự khác biệt của sự phân tách tạp chất.
Việc tăng độ quay của tinh thể làm giảm độ dày của lớp ranh giới khuếch tán tạp chất, do đó làm giảm sự chênh lệch nồng độ của lớp ranh giới khuếch tán tạp chất, do đó làm giảm sự khác biệt về sự phân tách tạp chất, làm suy yếu hiệu ứng khía cạnh và cải thiện tính đồng nhất của điện trở suất xuyên tâm đơn tinh thể.
1.3 Ảnh hưởng của tốc độ kéo lên tính đồng nhất của điện trở suất xuyên tâm
Tăng tốc độ kéo làm tăng tốc độ đông đặc của tinh thể, và kết quả là, một phần của tinh thể nhô ra khỏi bề mặt tăng trưởng sẽ bị nóng chảy, do đó bề mặt có xu hướng phẳng, điều này có lợi để ngăn chặn sự xuất hiện của các mặt.
2. Làm Thế Nào Để Tính Giá Trị RRV?
Để tính toán sự thay đổi điện trở xuyên tâm, trước hết chúng ta nên sử dụng phương pháp 2 đầu dò, phương pháp 4 điểm và các phương pháp khác để kiểm tra điện trở suất của silicon đơn tinh thể. Sau đó, phép đo biến thiên điện trở suất hướng tâm thông qua công thức:(MaxR - MinR) / MinR
MaxR: giá trị điện trở suất lớn nhất của thỏi silicon được thử nghiệm
MinR: giá trị điện trở suất nhỏ nhất của thỏi silicon được thử nghiệm
Lấy các giá trị điện trở xuyên tâm sau đây do chúng tôi kiểm tra làm ví dụ:
|
Thỏi silicon 6 inch Đo điểm điện trở suất (9 điểm cho cả đầu và cuối thỏi) |
|||||||||||
| Điện trở suất trung tâm đầu thỏi A | Đo điểm cạnh đầu thỏi A1 | Đo điểm cạnh đầu thỏi A2 | Phép đo điểm cạnh đầu thỏi A3 | Đo điểm cạnh đầu thỏi A4 | Đầu thỏi Đo điểm R / 2 A5 |
Đầu thỏi Đo điểm R / 2 A6 |
Đầu thỏi Đo điểm R / 2 A7 |
Đầu thỏi Đo điểm R / 2 A8 |
MCC trọn đời | RRV | Thời gian kiểm tra |
| 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 Đo điểm R / 2 B5 |
Ingot End R/2 Spot Measurement B6 |
Ingot End R/2 Spot Measurement B7 |
Ingot End R/2 Spot Measurement B8 |
MCC trọn đời | RRV | Thời gian kiểm tra |
| 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.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email victorchan@powerwaywafer.com và powerwaymaterial@gmail.com.