本发明涉及单晶硅锭及其制造方法。其底部侧直胴部的特性与顶部侧直胴部及中部侧直胴部的特性相近似,高品位单晶硅的制品数率高,而且在直胴部整个长度上的品质大致均匀。并可按同一形状反复制造,在每批制品间,底部的形状没有偏差。这种效果是通过控制底部22的直径D2使得直胴部侧底部2a的外表面相对于直胴部1的外表面连续具有10—25度的倾斜角θ而获得。
提拉单晶硅的装置
一种提拉硅单晶装置,包括装置主体,其中配置坩埚且坩埚包括石英坩埚部件和坩埚保护部件,环绕坩埚外部配置加热元件,在加热元件外部配置保温筒,和在保温筒和装置主体之间配置隔热材料,其中由碳质材料制造的保温筒和/或坩埚保护部件内侧至少上部区域用热分解碳膜覆盖。
直拉生长单晶硅期间实时监测和控制氧的一氧化硅探针
一种接近实时定量化诸如直拉硅熔体的熔体硅池挥发的和熔体上方气氛中存在的一氧化硅的数量的方法。优选的方法包括将从硅熔体上方气氛提取的含有一氧化硅的气体试样与反应剂反应生成可检测的反应产物,测定所生成反应产物的量,和将所测定反应产物的量换算成气氛中存在的一氧化硅量。一氧化硅的量化用于监视和/或控制硅熔体的氧量或从硅熔体正在提拉的单晶硅中的氧含量。还公开了一种一氧化硅探针和使用该探针监视和/或控制氧的一种系统。
双电极单晶硅电容加速度传感器及其制造方法
一种双电极单晶硅电容加速度传感器,包括一质量块,至少两根弹性梁,若干细长片,由底部挖孔的硅外延层构成,支撑弹性梁的台座,上部由硅外延层构成,下部由氧化层将其与衬底隔开,起电绝缘作用,细长片侧面用来制作横向可变电容器的活动电极,质量块和细长片的底面用来制作纵向可变电容器的活动电极,横向可变电容器的固定电极由若干与衬底电绝缘但与衬底硬连接的细长片构成,纵向可变电容器的固定电极由衬底面构成。
通过控制拉速分布制造单晶硅锭和晶片的方法及其产品
一种硅锭按一拉晶速率分布下进行,其拉速要足够高以限制间隙凝聚,且还要足够低以便将空位凝聚限定在晶锭轴向上的富含空位区上。将晶锭切割成许多半纯晶片,每个晶片在中央具有富含空位区,包括空位凝聚,和在富含空位区与晶片边缘之间的纯度区,无空位凝聚和间隙凝聚。按照本发明的另一方面,晶锭可按一拉晶速率分布拉制硅锭,其拉速要足够高以便防止间隙凝聚,且还要足够低以便防止空位凝聚。因此,当将该晶锭切割成晶片时,晶片为纯硅晶片,可包含点缺陷,但无空位凝聚团的间隙凝聚团。
单晶硅-纳米晶立方氮化硼薄膜类P-N结及其制作方法
本发明属单晶硅-纳米晶立方氮化硼薄膜的类P-N结及制作方法。单晶硅衬底加温并加负偏压,六角氮化硼作源加射频功率,氩气作工作气体,在衬底上沉积c-BN薄膜,二者间形成类P-N结。再经镀铝渗铝形成欧姆接触电极。本发明在形成机理、构成结的晶体形态及制作方法上都不同于传统P-N结,但具有传统P-N结的电学特性,电容值增大106倍,由于c-BN能隙大于6.4ev的宽禁带,使类P-N结具有耐高温、抗辐射、大功率运转等优良性能。
低浓度钙杂质的石墨支撑容器及其在制造单晶硅中的应用
拉制单晶硅的方法和所用的石墨支撑容器。拉制单晶硅时,碱土金属和碱金属特别是钙的浓度严重影响石英容器的不均匀反玻璃化。用低浓度钙的石墨支撑容器,在拉单晶硅时可以使盛装熔硅的透明石英容器不发生严重的不均匀反玻璃化,甚至在将支撑容器加热到较高温度时也具有以上效果,所述钙浓度最好按重量计不超过约1ppm。减少透明石英容器的局部结晶度,可以减少丧失石英容器结构完整性的可能性,从而提高硅晶体的质量,增加零位错生长。
单晶硅片抗机械力的提高
本发明与单晶硅片的减薄方法相关,以便圆片最终厚度小于80um。
生长富空位单晶硅的热屏蔽组件和方法
在直接法拉晶机中采用热屏蔽组件,用于有选择地保护半导体材料的单晶锭料,以便控制锭料单晶结构中聚集的缺陷类型和数据密度。热屏蔽组件具有一个上热屏蔽,该上热屏蔽连接到一个下热屏蔽上。上热屏蔽和下热屏蔽相互连接,并滑动式连接到一个中间热屏蔽上。下热屏蔽能够向上伸入中间热屏蔽,以便使位于拉晶机单晶生长室内部的热屏蔽组件的外形减至最小。然而,当必须控制单晶锭料的形成时,下热屏蔽可以从中间热屏蔽延伸,并向下伸入拉晶机坩埚中,以便非常靠近坩埚中熔化的半导体原材料的上表面。还公开了应用热屏蔽组件的方法。
用于单晶硅生长的非Dash缩颈法
制造单晶硅棒的非Dash缩颈法,该单晶硅棒按照直拉法拉晶。该方法其特征在于:在硅棒生长开始之前,让一大直径、无位错的籽晶进行热平衡,以避免形成由对单晶热冲击而产生的位错。该方法其特征还在于:采用电阻加热器来熔化籽晶的下面末端,以便在它接触熔体之前,形成一熔化的帽体。该方法生产出一种单晶硅棒,此种单晶硅棒具有大直径的短缩颈,该大直径的短缩颈是无位错的,并能在生长和随后的处理期间,支承至少重约100kg的硅棒。
形成单晶硅层的方法和制造半导体器件的方法
在其上形成台阶(4)的作为籽晶的绝缘衬底(1)上淀积单晶硅,形成硅外延层(7)。在低温甚至在其有相对低应变点的大玻璃衬底上均匀生长硅外延层(7),使它可能在其上制造大电流密度的高速半导体元件。
热退火后的低缺陷密度单晶硅
一种具有中心轴、通常垂直于中心轴的正面和反面、正面与反面之间的中心平面、外围边沿、以及从中心轴延伸到外围边沿的半径的单晶硅晶片。此晶片包含第一和第二轴对称区。第一轴对称区从外围边沿向内径向延伸,含有硅自填隙作为占优势的本征点缺陷,且基本上无聚集的填隙缺陷。第二轴对称区以空位为占优势的本征点缺陷,它包含从正面向中心平面延伸的表面层和从表面层向中心平面延伸的本体层,其中存在于表面层中的聚集空位缺陷的数量密度低于本体层中的浓度。
从低缺陷密度的单晶硅上制备硅-绝缘体结构
本发明涉及一种硅-绝缘体(SOI)结构,它有一层低缺陷密度器件层,还可以有一具有较好吸附杂质能力的基底硅片。该器件层包含一中央轴,一圆周边缘,一个从中央轴延至圆周边缘的半径,以及一个第一轴对称区,其中基本没有堆积本征点缺陷。另外本发明还针对这样一种SOI结构,其有一片切氏单晶硅基底硅片,该基底硅片在经受几乎任意电子学器件制作过程都要采用的热处理周期时,能够形成一个理想的氧淀析物非均匀深度分布。
标定单晶硅晶圆晶向的方法
一种涉及微机械和微电子领域的用于标定单晶硅晶圆晶向的方法。通过一套精心设计的比对图案和随之而进行的预刻蚀加工,将晶圆的晶向清晰地暴露出来,通过观察不同的比对图案所形成的刻蚀结果,可以将晶圆的晶向标定误差控制在±0.1°之内,采用数字图象处理技术对刻蚀结果作进一步的处理,则该标定精度还可以提高到±0.05°或者更高的水平。
制备具有均匀热过程的单晶硅的方法
一种生产单晶硅锭的Czochralski法具有一均匀的热过程。在该方法中,在晶锭的主体和尾锥生长的整个过程中使加到侧面加热器上的功率保持基本上恒定,而在主体的第二个一半和尾锥生长过程中逐渐增加加到底部加热器上的功率。本方法能得到一种晶锭,使从该晶锭生产出的晶片具有较少超过约0.2微米的光点缺陷,同时具有改善的栅氧化层完整性。
单晶硅片衬底的磁控溅射铁膜合成二硫化铁的制备方法
本发明公开了一种单晶硅片衬底的磁控溅射铁膜合成二硫化铁的制备方法。采用位向分别为(100)及(111)的两种单晶硅片为载膜衬底,通过磁控溅射沉积25~150nm厚度的纯铁膜,再将纯铁膜和在硫化温度下能产生80kPa压力所需质量的升华硫粉封装于石英管中,抽真空后密封置于加热炉中以3℃/min的升温速率加热至400~500℃进行热硫化反应10~20h,以2℃/min的速率降温至室温。本发明简化了直接溅射二硫化铁时通入硫蒸气或硫化氢的复杂过程,所合成的二硫化铁薄膜具有较标准的化学计量成分,不出现过渡相;薄膜与衬底之间具有较高的附着力,不易产生局部剥落;可以为关于衬底晶体结构和晶格参数对二硫化铁晶体生长影响规律的研究提供实验样品。
单晶硅高效复合切割方法及其切割系统
一种单晶硅高效复合切割方法,其特征将是将待切割的单晶硅棒装夹于电火花线切割机床上,利用固结有金刚石磨料的金属线作为切割线进行电火花线切割,充分发挥电火花线切割加工速度快和固结磨料金属线上的金刚石磨料切割效果好的优点,达到快速高效实现对单晶硅棒进行切割的目的,同时使被切割的单晶硅表面自然形成具有减反射效果的绒面结构。本发明具有方法简单,加工效率高,质量好等一系列优点。
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