材料研究

国产炉拉制

> 76

2mm

无位错

硅单晶的两种工艺热场分析

黄立新

(峨眉半导体材料厂, 成都 614200)

　　摘要　对国产设备试制及生产

> 76

2mm

无位错

F Z

硅单晶的两种最为稳定的工艺热场作了较

全面的分析总结。

关键词　硅单晶　无位错

Therma l F ield Ana lys is on Two K in ds of Process f or

M an ufactur in g Free

D isloca t ion FZ M on ocrysta ll in e S il icon

(

> 76

2mm ) by Hom e

M ade Equ ipm en t

H uang L ix in

(

Em ei S em icond uctor M a teria l F actory

C heng d u

614200)

　　Abstract　T he au tho r has m o re com p rehen sively analyzed and summ arized the tw o

m o re stab le the rm a l f ie ld s fo r t ria l and m anufactu re o f f ree

2dislocation FZ monocrys2

ta lline silico n (

5 > 7612mm ) by hom e2m ade equipm ent.

Keywords　M o no cry sta lline silico n　F ree

2D islocation

　引　言

就无位错 FZ 硅单晶 (以下简称“单晶”)而

言, 目前国内对

5 > 7612mm 单晶需求比例越

来越大, 对

5 > 10116mm 单晶也开始有所需

求。几年前, 我们率先在国产炉上试制成功

5 >

12mm 单晶。现在, 国产炉试制更大直径 (尤

其是

5 > 10116mm ) 单晶已迫切需要。由于设

备本身差异, 完全照搬进口设备的生产工艺显
然不行。因此, 在消化吸收国外先进经验的同
时, 很有必要借鉴过去在国产炉上增大直径方
面的经验。基于这个目的, 本文对我们试制及
生产

5 > 7612mm 单晶的两种最稳定工艺热场

进行全面的分析, 对其中经验进行具体的理论
探讨, 以使过去的经验能成为今后发展的借鉴。

F Z

工艺热场对结晶面的影响机

理

　　依据晶体生长理论, 可将单晶无位错生长
对 FZ 工艺热场的基本要求归纳如下: 1

1 能充

分熔化原料, 使界面附近的一薄层具有一定过
冷度, 而界面以外熔体高于熔点; 2

1 能使生长

界面尽可能平坦; 3

1 能使晶体内部热应力不超

过硅的 “临界应力”

, 避免位错产生

[ 1 ]

。

目前, 国内所有大直径 FZ 单晶工艺热场

(包括现有进口设备) 可以说都大同小异, 均由

单匝扁平小内径 (小于原料及生长晶体直径) 高
频感应加热线圈 (以下简称“线圈”) 提供热源。
在国外, 利用这种热场已能生产

5 > 127mm 以

上单晶。可以预言, 在今后很长一段时间, 国

半导体技术

1999

年

月第

卷第

期