CS256526B1 - Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě - Google Patents
Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě Download PDFInfo
- Publication number
- CS256526B1 CS256526B1 CS866908A CS690886A CS256526B1 CS 256526 B1 CS256526 B1 CS 256526B1 CS 866908 A CS866908 A CS 866908A CS 690886 A CS690886 A CS 690886A CS 256526 B1 CS256526 B1 CS 256526B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- dopant
- pulse
- silicon
- frequency
- gaseous
- Prior art date
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
Řeěení se týká způsobu dotováni krystalů
křemíku při vysokofrekvenční letmé
pásmové tavbě reakční plynné dotující látky
s roztaveným křemíkem. Podstata spočívá
v tom, že plynná dotujíoi látka se dávkuje
do proudu argonu a s ním přivádí k povrohu
roztaveného pásma ve formě diskrétních,
periodicky se oppkujíoíoh dávek v podobě
pulsů o výěoe pulsu odpovídající okamžité
konoentraoi plynné dotující látky v proudu
argonu a o době pulsu 0,1 s až 100 s, po
níž následuje prodleva o nulové koncentraci
plynné dotujíoi látky. Při frekvenci
pulsů 0,005 Hz až 5 Hz je poměr doby pulsu
k opakovači době pulsu v rozsahu 1 : 2
až 1 t 1 000
Description
Vynález se týká způsobu dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě reakcí plynné dotující látky s roztaveným křemíkem v ochranném průtočném argonu.
Pro výfobu polovodičových součástek je zapotřebí polovodičového křemíku ve formé krystalů a definovaným obsahem električky aktivní příměsi. Zmíněné polovodičové součástky většinou obsahují jako základní součást tenkou křemíkovou destičku vyrobenou rozřezáním válcového krystalu křemíku kolmo k jeho ose, přičemž průměr destičky je shodný s průměrem krystalu. Obsah elektricky aktivní příměsi v krystalu křemíku je definován jeho rezistivitou, takže potřeba definovaného obsahu elektricky aktivní příměsi je totožná s požadavkem minimální odchylky od nominální rezi3tivity. Pro výrobu polovodičových krystalů křemíku metodou vysokofrekvenční letmé páanoré tavby v ochranném průtočném prostředí argonu ee používá vstupního polykrystalického materiálu, který má úejčastěji koncentraci příměsi definovánu hormí přípustnou mezí koncentrace nebo výjimečně povolenou odchylkou od koncentrace nominální. V obou případech dochází k disproporcím mezi obsahem příměsi v surovině a potřebnou kohcentrací příměsi ve finálním krystalu křemíku. Obsah žádané příměsi je třeba upravovat některým ze známých způsobů obohacování polovodičového křemíku žádanou příměsí, obecně známých pod. pojmem dotování.
• 256526
- 2 Je známa řada způsobů dotování krystalů křemíku aplikovaných při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě v ochranném průtočném prostředí argonu využívajících k dotaci různých chemických látek, které obsahují atomy žádané příměsi. Tyto látky jsou v různé ' formě, plynné, kapalné nebo pevné přiváděny do blízkosti roztaveného pásma, kde při vysokých teplotách reagují s taveným křemíkem a volné atomy příměsi difundují do roztaveného pásma. Stupeň dotování je ovládán řízením množství přiváděné dotující látky, ředěním ochraným nereagujícím mediem, změnou tense par v závislosti na teplotě a pod.
Uvedené známé způsoby dotování mají některé nevýhody, které souvisejí s extremními podmínkami při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě, kde často dochází k fluktuacím teplotních podmínek, k tepelnému rozkladu a snížení účinnosti dotující látky a k ukládání dotující látky a zplodin rozkladu na stěny zařízení a na vlastní tavený ingot křemíku, což všechno vede ke snížení přesnosti a reprodukovatelnosti procesu dotování.
Další známý.způsob dotování krystalů křemíku fosforem z tepelného rozkladu fosfinu odstraňuje z části nevýhody výše uvedených způsobů dotování tak, že bezprostředně k povrchu roztaveného pásma křemíku se v průběhu tavby přivádí úzký proud argonu s definovaným obsahem fosfinu jako dotující látky.
Tím je dosaženo reprodukovatelného přestupu fosforu do roztaveného· pásma a je značně zvýšena účinnost dotování a využití dotovací látky.
Nevýhodou této metody je snižování přesnosti a reprodukovatelnosti dotování při požadavku nízké hladiny příměsí v křemíku vlivem nedostupné citlivosti a přesnosti zařízení pro měření a stabilizaci malých průtoků plynů a vlivem samovolného rozkladu silně zředěných dotujících látek v zásobníku.
Uvedené nedostatky dosud známých způsobů odstraňuje způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě reakcí plynné dotující látky s roztaveným křemíkem v ochranném průtočném prostředí argonu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že plynná dotující látka se dávkuje do proudu argonu a s ním přivádí k povrchu roztaveného pásma ve formě diskrétních periodicky se opakujících dávek v podobě pulsů o výšce pulsu odpovídající okamžité koncentraci plynné
dotující látky v proudu argonu a o době pulsu 0,1 s až 100 s, po níž následuje prodleva o nulové koncentraci plynné dotující látky, přičemž při frekvenci pulsů 0,005 Hz až 5 Hz je poměr doby pulsu k opakovači době pulsu v rozsahu 1 : 2 až 1 s 1000·
Výhody navrženého způsobu dotování krystalů křemíku spočívají v tom, že během pásmové tavby je povrch roztaveného pásma ve etyku s plynným prostředím, jež obsahuje definovanou, periodicky se měnící koncentraci dotující látky, jejíž průměrná hodnota odpovídající stupni dotování se v průběhu tavby reguluje v závislosti na vstupní koncentraci (dotujícího prvku a s ohledem na finální koncentraci dotujícího prvku v krystalu křemíku. Pokud opa-kovací doba pulsních dávek je dostatečně krátká vzhledem k odezvě dotujícího systému, nemá periodicita dodávání dotující látky podstatný vliv na axiální homogenitu dotování. Plynná dotující látka se přivádí k povrchu roztaveného pásma křemíku ve formě dávek v podobě pulsů o okamžité koncentraci podstatně větší, než je průměrná hodnota koncentrace, což umožňuje používat dotujících látek ve větších koncentracích, kde ještě nedochází k patrnému samovolnému rozkladu v zásobníku, případně větších prxitoků plynné dotující látky, zajistitelných běžně dostupnými zařízeními.
Další výhoda navrženého způsobu dotování krystalů křemíku oproti dosud známým způsobům spočívá v tom, že převádí měření a regulaoi průtoku dotující látky na měření a regulaci času, konkre'tně regulaci poměru doby pulsu k opakovači době pulsu, což je operativnější, přesnější a vhodnější pro zařazení do automatizovaných systémů řízených mikroprocesory.
Příklad provedení.
Dotování krystalu křemíku průměru 41 až 43 mm při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě v ochranném prostředí argonu o průtoku 1 1/min rychlostí posuvu 3,5 mm/min na požadovanou .koncentraci fosforu odpovídající rezistivitě 60 ohmem se provádí přiváděním dávek fosfinu v podobě pravoúhlých pulsů o koncentraci 0,5 ppm k povrchu roztaveného pásma, přičemž při frekvenci pulsů 0,01 Hz je poměr doby pulsu k opakovači době pulsu 1 : 10.
Využití vynálezu umožňuje přesné a reprodukovatelné dotování krystalů křemíku v širokém rozsahu koncentrací dotujícího prvku v křemíku s možností napojení na automatizované systémy řízené mikroprocesory. V případě dotování křemíku fosforem z tepelného rozkladu fosfinu se zvyšuje hranice reprodukovatelností metody na spodní mez koncentrace fosforu v křemíku odpovídající rezistivitě 300 úhrnem.
Claims (1)
- Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tavbě reakcí plynné dotující látky a roztaveným křemíkem v ochranném průtočném prostředí argonu, vyznačený tím, že plynná dotující látka se dávkuje do proudu argonu a s ním přivádí k povrchu roztaveného pásma ve formě diskrétních periodicky se opakujících dávek v podobě pulsů o výšce pulsu odpovídající okamžité koncentraci plynné dotující látky v proudu a^rgonu a o době pulsu 0,1 s až 100 s, po níž následuje prodleva o nulové koncentraci plynné dotující látky, přičemž při frekvenci pulsů 0,005 Hz až 5 Hz je poměr doby pulsu k opakovači době pulsu v rozsahu 1 :2 až 1 : 1000.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS866908A CS256526B1 (cs) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS866908A CS256526B1 (cs) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS690886A1 CS690886A1 (en) | 1987-08-13 |
CS256526B1 true CS256526B1 (cs) | 1988-04-15 |
Family
ID=5417180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS866908A CS256526B1 (cs) | 1986-09-25 | 1986-09-25 | Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS256526B1 (cs) |
-
1986
- 1986-09-25 CS CS866908A patent/CS256526B1/cs unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS690886A1 (en) | 1987-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11299819B2 (en) | Gas doping systems for controlled doping of a melt of semiconductor or solar-grade material | |
US4388342A (en) | Method for chemical vapor deposition | |
KR920018250A (ko) | 초크랄스키 도가니 인출에 있어서 연속적인 액상실리콘 재충전 방법 | |
US5030315A (en) | Methods of manufacturing compound semiconductor crystals and apparatus for the same | |
EP0139134A2 (en) | Deposition and diffusion source control means and method | |
EP0572108B1 (en) | Gas feeder | |
US10337118B2 (en) | Apparatus and method for doping a semiconductor melt comprising a seed chuck, a seed crystal connected to the seed chuck, and a dopant container connected to the seed chuck between a first and second end of the apparatus | |
WO2018063967A1 (en) | Single crystal silicon ingots having doped axial regions with different resistivity and methods for producing such ingots | |
EP0350305A2 (en) | Method and apparatus for manufacturing silicon single crystals | |
US5866094A (en) | Method of feeding dopant for continuously-charged method and a dopant composition | |
JPH06234592A (ja) | 半導体シリコン単結晶の製造方法 | |
EP1722014A1 (en) | Method for manufacturing nitrogen-doped silicon single crystal | |
CS256526B1 (cs) | Způsob dotování krystalů křemíku při vysokofrekvenční letmé pásmové tvorbě | |
US11028500B2 (en) | Ingot puller apparatus that include a doping conduit with a porous partition member for subliming solid dopant | |
JP2011093770A (ja) | 抵抗率計算プログラム及び単結晶の製造方法 | |
KR102576016B1 (ko) | 고체 도펀트를 승화시키기 위한 다공성 파티션 부재와 함께 도핑 도관을 포함하는 잉곳 풀러 장치 | |
CN112469851B (zh) | 在单晶硅锭生产期间确定杂质积累的多个样品棒生长 | |
US11028499B2 (en) | Methods for preparing a doped ingot | |
JPH04160100A (ja) | 3―5族化合物半導体のエピタキシャル成長方法 | |
EP0205422A1 (en) | Continuously pulled single crystal silicon ingots | |
RU2023769C1 (ru) | Способ получения однородно-легированного кремния | |
CN116783333B (zh) | 用于以连续直拉法生长单晶硅锭的方法 | |
JPH02137228A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPS6357398B2 (cs) | ||
GB1586083A (en) | Growth of semiconductor materials |