सिलिकन एकल क्रिस्टल पुलिङको लागि क्वार्ट्ज क्रूसिबल

सिलिकन एकल क्रिस्टल पुलिङका लागि सेमिकोरेक्स क्वार्ट्ज क्रुसिबल सिलिकन वेफर निर्माणमा मुख्य कम्पोनेन्ट हो। एकल-क्रिस्टल तयारी चरणले प्राविधिक मापदण्डहरू निर्धारण गर्दछ, जस्तै व्यास, क्रिस्टल अभिविन्यास, डोपिङ प्रकार, प्रतिरोधी दायरा र वितरण, अक्सिजन र कार्बन एकाग्रता, अल्पसंख्यक क्यारियर जीवनकाल, र सिलिकनको जाली दोषहरू। यो आवश्यक छ कि सूक्ष्म दोष, अक्सिजन एकाग्रता, धातु अशुद्धता, र वाहक एकाग्रता एकरूपता सबै एक निश्चित दायरा भित्र नियन्त्रण गर्नुपर्छ।

Czochralski एकल-क्रिस्टल वृद्धि प्रक्रियामा, सिलिकन एकल क्रिस्टल पुलिङको लागि क्वार्ट्ज क्रुसिबलले सिलिकन (1420 ℃) ​​को पग्लने बिन्दु भन्दा उच्च तापमानको सामना गर्न आवश्यक छ। क्वार्ट्ज क्रुसिबल प्रायः पारदर्शी र धेरै तहहरू मिलेर बनेको हुन्छ।

बाहिरी तह उच्च बबल घनत्व भएको क्षेत्र हो, जसलाई बबल कम्पोजिट लेयर भनिन्छ; भित्री तह 3-5mm पारदर्शी तह हो, जसलाई बबल डिप्लेसन लेयर भनिन्छ। बबल डिप्लेसन लेयरको उपस्थितिले क्रुसिबल-सोल्युशन सम्पर्क क्षेत्रको घनत्व घटाउँछ, जसले गर्दा एकल-क्रिस्टल वृद्धिमा सुधार हुन्छ।

क्वार्ट्ज क्रुसिबलको भित्री तहले सिलिकन तरलसँग प्रत्यक्ष सम्पर्क गरेको हुनाले, यो लगातार सिलिकनमा घुलनशील हुनेछ, र क्रुसिबल पारदर्शी तहमा रहेको सूक्ष्म बबल क्वार्ट्ज कणहरू र माइक्रो बबलहरू क्र्याक गर्न र छोड्नको लागि बढ्नेछ। यी अशुद्धताहरू त्यसपछि सम्पूर्ण सिलिकन पग्लिन्छन्, सिलिकन एकल क्रिस्टलको क्रिस्टलाइजेशन र गुणस्तरलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ।

क्वार्ट्ज क्रूसिबलसिलिकन सिंगल क्रिस्टल पुलिङले सिलिकन तरलसँग प्रत्यक्ष सम्पर्क राख्छ, त्यसैले उत्पादन प्रक्रियामा प्रभावकारी रूपमा नियन्त्रण नगरिएका अशुद्धता र बुलबुलेहरू, यसले स्पष्ट रूपमा पुलिङ क्रिस्टल परिणामहरूलाई असर गर्छ, क्रिस्टल खिच्न र सामग्री बिगार्ने/फोहोरमा पनि असफल हुन जान्छ। किनभने एकल-क्रिस्टल सिलिकन वेफरहरूलाई उच्च शुद्धता चाहिन्छ र एकल क्रिस्टल पुलिङ प्रक्रियाको लागत उच्च छ, त्यहाँ शुद्धता, बबल प्रदर्शन, र गुणस्तर स्थिरताको सन्दर्भमा सिलिकन एकल क्रिस्टल पुलिङको लागि क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा उच्च मागहरू छन्।

अशुद्धता: अशुद्धताले एकल क्रिस्टलको प्रदर्शन र उपजलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। तसर्थ, को अशुद्धता सामग्रीक्वार्ट्जसिलिकन पिघलसँग प्रत्यक्ष सम्पर्कमा रहेको क्रूसिबल महत्त्वपूर्ण छ। क्रुसिबलमा अत्याधिक अशुद्धताले प्रायः क्वार्ट्ज क्रुसिबलमा क्रिस्टलाइजेसन निम्त्याउँछ (अशुद्धता आयनको स्थानीय संचयले चिपचिपापन घटाउँछ)। यदि क्रिस्टलाइजेसन भित्री सतहको नजिक हुन्छ भने, अत्यधिक बाक्लो स्थानीय क्रिस्टलाइजेसन तहले थप एकल-क्रिस्टल वृद्धिलाई रोक्नको लागि पील गर्ने खतरा हुन्छ; यदि बाहिरी पर्खालमा बाक्लो क्रिस्टलाइजेशन तह बन्यो भने, तल उभिएको वा वक्रता हुन सक्छ; यदि क्रिस्टलाइजेसनले क्रुसिबल शरीरमा प्रवेश गर्छ भने, यसले सजिलैसँग सिलिकन चुहावट जस्ता गम्भीर परिणामहरूको श्रृंखला निम्त्याउन सक्छ।

बुलबुले: उच्च शुद्धता क्वार्ट्ज बालुवा आफैंमा ग्यास-तरल समावेशहरू समावेश गर्दछ। क्रिस्टल तान्ने प्रक्रियाको क्रममा, सिलिकन पग्लिएको सम्पर्कमा क्रुसिबलको भित्री सतह सिलिकन पग्लिन्छ।  पारदर्शी तहमा सूक्ष्म बुलबुले लगातार बढ्दै जान्छ, र भित्री सतहको सबैभन्दा नजिकका बुलबुलेहरू सिलिकन पग्लिन्छन्, क्वार्ट्ज सूक्ष्म कणहरू र माइक्रो बबलहरू छोड्छन्। यी सूक्ष्म कणहरू र माइक्रो बबलहरू भित्रका अशुद्धताहरू सम्पूर्ण सिलिकन पग्लिन्छन्, जसले सिलिकनको क्रिस्टलाइजेसन (उत्पादन दर, क्रिस्टलाइजेशन दर, तताउने समय, प्रत्यक्ष प्रशोधन लागत, आदि) र एकल-क्रिस्टल सिलिकनको गुणस्तर (छिद्रित वेफर्स, कालो चिप्स, आदि) लाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ।