三氯氢硅中痕量杂质化学光谱检测.ppt

多晶硅中基硼、基磷含量的检验Polycrystalline silicon base of boron, phosphorus content inspectio 目录 六、检测数据分析 一、采样及样品处理 二、检测依据及设备 三、检测原理及作业指导书 五、检测环境及影响因素 七、检测报告书 四、区熔提纯和测试的具体条件(悬浮区熔法） 采样及样品处理 采样:一、要求：样品的基硼含量能代表多晶硅棒总 的基硼含量 二、样品：1、平行于硅芯钻取长180mm左右， 直径15—20mm左右的样芯作样品 2、 样芯距多晶硅棒表面的距离5mm 3、 样芯距多晶硅棒底面的距离50mm 样品及试剂：p型电阻率不低于3000Ω。cm的籽晶，n型电阻 率不低于500Ω。Cm的籽晶； 优级纯硝酸和氢氟酸； 25 ℃下电阻率10MΩ。Cm的去离子水； 超声清洗设备。 样品处理：将籽晶去污、酸洗、清洁、干燥，为 避 免表面污染，籽晶必须在干燥后36小 时 内使用 一、检测依据 检测依据范围： 0.002 ×10-9 ～ 100 ×10-9 二、检测设备 （1）取芯设备 （2）酸洗台配有排酸雾设施和盛酸、去离子水的用具 （3）干燥、包装样品的装置 ? 区熔炉 检测原理及作业指导书 welcome to use these PowerPoint templates, New Content design, 10 years experience 一、检测原理 p型：在真空度不低于1.33 ×10-2 pa，以速度 1.0mm/min的速度区熔14次成晶后，用两探针法测得单晶锭 纵向电阻率，按硼的分凝在适当位置读取数据，得到试样的 P型电阻率，算出基硼含量： N=1/ρBeμp n型：采用气氛(氩气或氢气）区熔法，将从多晶硅棒上取得的 样芯熔炼生长为单晶锭，采用两探针法测得单晶纵向电阻 率，按磷的分凝在适当位置读取数据，得到试样的n型电 阻率，再算出基磷含量： ND-NA=1/ρBeμp 二、作业指导书 （一）方法原理：利用硅熔体中杂质的分凝效应（当固液和固气两相平衡共存时，两相的组成不同，这种现象称为分凝）和蒸发效应 （二）操作设备：内热式区熔炉? （二）操作步骤：（1）准备籽晶 1） 选择电阻率大于3000.cm或者?选择电阻率大于500.cm，碳含量小于0.2×10-6 ， 无位错，晶向偏离度小于5度的n型111高阻硅单晶切割 制备成的籽晶。 2) 将子籽晶去污、酸洗、清洁、干燥，为避免表面污染，籽 晶必须在干燥后36小时内使用。 （2)样芯制备 1）配腐蚀液（配比：1：4～1：8） 。将样芯在槽内抛光去 除样芯表面100m的表面损伤，用去离子水超声清洗不少 于两个循环，清洗后尽快进行晶锭生长，减少污染。要求 密封保存样芯。（3）装置准备 1）清洁取芯钻。 2）用不低于10M.cm的去离子水清洗酸洗台。 3）清洁区熔炉的内室。在清洁、抽真空后，预热样芯。 （4）晶锭生长 通过区熔法拉制出长度不小于12个熔区，直径为10mm20mm的单晶锭。 （5）晶锭的评价 1）目测检查：目测检查晶锭直径的均匀性、相同生长面 棱线的连续性及颜色，以确定晶锭是否为无位错的单晶及 是否生成氧化物沉淀。 2）晶体结构和电学参数的检测：包括晶向、结构的完整 性、和电阻率的测量。要求在8倍熔区处读取电阻率值， 该值即为基磷的电阻率值。根据公式换算成基磷含量 区熔提纯和测试的具体条件 一、设备：细棒区熔可用小型区熔炉，真空度小于10-5乇。感应加热线圈内径Ф25mm左右，太小会影响提纯效果 二、样品制备：从还原法生产的多晶上切取Ф6mm ×300mm的多晶棒，经过去油和酸洗后，用大于10MΩ。Cm超纯水冲洗、烘干备用 三、籽晶：硼检籽晶应从高纯p型单晶中切取，酸腐蚀清洗后备用 四、区熔条件：硼检采用快速区熔法的工艺。第一次区熔时，第一熔区停留挥发10min左右，第二次区熔时，从第一熔区位置上移2-3mm，并停留挥发5min左右；第三次区熔时，从第二熔区位置上移2-3mm，并停留挥发5min左右；……至末熔区，每次都停留