單晶棒氧施主對(duì)電阻率的影響及異常棒劃線

1、單晶棒氧施主對(duì)電阻率的影響單晶棒氧施主對(duì)電阻率的影響及及異常棒劃線異常棒劃線江蘇陽光晶源科科技有限公司江蘇陽光晶源科科技有限公司 技術(shù)部技術(shù)部 2010年年8月月26日日 P P型單晶圓棒截面電阻率現(xiàn)象描述型單晶圓棒截面電阻率現(xiàn)象描述2n 1. 截面電阻率較多呈現(xiàn)中心高四周低的現(xiàn)象。n 2.個(gè)別圓棒截面出現(xiàn)中心反型（N型）邊緣P型現(xiàn)象。n 3.高阻（大于目標(biāo)電阻率）以及反型 現(xiàn)象較多出現(xiàn)在單晶棒頭部。氧施主產(chǎn)生原理氧施主產(chǎn)生原理n 1、氧的由來：氧的由來：n 氧主要是在晶體生長(zhǎng)可程中,由于晶轉(zhuǎn)、堝轉(zhuǎn)、熔體中熱對(duì)流等因素導(dǎo)致將坩堝中氧帶入熔體中，再通過晶體生長(zhǎng)進(jìn)入晶體中。SiO2 +Si=2Si

2、On 2、氧施主產(chǎn)生過程以及對(duì)電阻率的影響：氧施主產(chǎn)生過程以及對(duì)電阻率的影響：n 在晶體降溫過程 中，原來以間隙形式存在的氧（不顯電活性）在450左右會(huì)聚集產(chǎn)生顯電活性的SiO42- ，提供電子成為施主，稱為氧施主現(xiàn)象。n 3 3、氧施主與摻雜劑硼結(jié)合產(chǎn)生硼氧復(fù)合體：、氧施主與摻雜劑硼結(jié)合產(chǎn)生硼氧復(fù)合體：SiO42-+B+=BSiO4-從而降低受主雜質(zhì)B+含量，使晶體P型電阻率升高，當(dāng)SiO42- 數(shù)目較多，甚至導(dǎo)致晶體反型成為N型。3氧施主的消除氧施主的消除: :退火退火n 退火原理：退火原理：n 晶體在550時(shí)氧施主SiO42-開始分解，因此將晶體（或硅片）升溫至650并恒溫半小時(shí)后迅速冷

3、卻，快速跳過450可消除SiO42-施主作用，即退火。n 退火后氧重新以間歇氧形式存在，不再提供電子，電阻率不再受其影響，而由主要載流子硼的濃度以及分布決定，恢復(fù)正常值。4頭部電阻率易高甚至反型的原因頭部電阻率易高甚至反型的原因n 1、晶體頭部氧高：由于氧的分凝系數(shù)大于1，所以晶體中的氧是呈線性下降的（其變化曲線還受拉晶過程中，坩堝中的氧不斷析出、液面不斷揮發(fā)影響）。氧含量高，容易聚集產(chǎn)生氧施主。n 2、受晶體生長(zhǎng)特性影響，剛開始時(shí)，晶體凸向下生長(zhǎng)，中間先生長(zhǎng)、邊緣后生長(zhǎng)，所以受分凝系數(shù)影響，中間的氧含量高于四周。n 3、由于晶體頭部在450停留時(shí)間較長(zhǎng)，頭部更容易產(chǎn)生氧施主作用，導(dǎo)致電阻率升

4、高或者反型。n 4、同時(shí)頭部硼含量低，被氧施主相對(duì)補(bǔ)償度大，易導(dǎo)致電阻率升高甚至反型。n 5、同規(guī)格尺寸的石英坩，拉制單晶越大，其氧揮發(fā)量小，受氧施主影響更大。 5電阻率異常圓棒的處理建議電阻率異常圓棒的處理建議n 1、電阻率異常的處理依據(jù)：、電阻率異常的處理依據(jù)：n 氧施主引起的電阻率異常，可以在電池生產(chǎn)線的擴(kuò)散等工序中退火恢復(fù)到正常，不影響其使用。n 單晶表面受氧施主影響不大，電阻率一般在目標(biāo)以內(nèi)。n 2、對(duì)于、對(duì)于P型單晶圓棒電阻率異常的判斷建議：型單晶圓棒電阻率異常的判斷建議：n 截面高阻（6 .cm)，中心N型邊緣P型，表面電阻率正常。氧施主現(xiàn)象，屬正?，F(xiàn)象可以不作反饋，當(dāng)正常 品處

5、理。n 表面電阻率異常（高阻甚至反型）。異?，F(xiàn)象 6摻鎵（摻鎵（GaGa）棒氧施主現(xiàn)象）棒氧施主現(xiàn)象n 1、鎵（Ga）和硼（B）都是+3價(jià)元素，都是受主雜質(zhì)，生產(chǎn)P型單晶。摻鎵可避免硼氧復(fù)合體的產(chǎn)生，降低阻件的光致衰減。n 2、在450左右，摻鎵棒中的氧仍會(huì)聚集產(chǎn)生顯電活性的SiO42- ，提供電子成為施主。n 3、鎵的分凝系數(shù)很小，頭部濃度較底。被氧施主的相對(duì)補(bǔ)償度更大，更易導(dǎo)致電阻率升高甚至反型。7S S型棒劃線型棒劃線1、在、在A處或者處或者B處選取一處劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。處選取一處劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。2、不能滿足兩側(cè)劃線要求的情況下，按照、不能滿足兩側(cè)劃線要求的情況下，按照“|AB | 在一段內(nèi)，且該段長(zhǎng)度盡量短在一段內(nèi)，且該段長(zhǎng)度盡量短”劃劃線。線。直徑偏細(xì)劃線直徑偏細(xì)劃線191、在、在A處劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。處劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。2、不能滿足兩側(cè)劃線要求的情況下，按照、不能滿足兩側(cè)劃線要求的情況下，按照“細(xì)徑處在一段內(nèi)，且該段長(zhǎng)度盡量細(xì)徑處在一段內(nèi)，且該段長(zhǎng)度盡量短短”劃線劃線。A直徑偏細(xì)劃線直徑偏細(xì)劃線2AB1、|AB | 125時(shí)，時(shí)，A處和處和B處分別劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。處分別劃線，同時(shí)兩側(cè)應(yīng)滿足劃線要求。2、 AB | 125 時(shí)，按照時(shí)，按照“|A