電子級單晶矽的制備方法
制備電子級單晶矽的常見方法是通過Czochralski法(Cz法)或區熔法(Float Zone Method)。
1. Czochralski法(Cz法):
- 首先,取壹塊高純度的多晶矽作為種子晶體,並將其放在熔融矽熔體上。
- 然後,緩慢提升溫度,使熔體在種子晶體上結晶生長。晶體被拉升出熔體,形成單晶矽柱。
- 在拉升的過程中,控制溫度梯度和拉升速度,以獲得所需的晶體質量和尺寸。
- 最後,對獲得的單晶矽進行切割、拋光等加工工藝,得到電子級單晶矽片。
2. 區熔法(Float Zone Method):
- 首先,取壹根高純度的多晶矽棒,將其部分加熱熔融。
- 在熔融區域與非熔融區域之間建立壹定的溫度梯度。
- 通過移動熔融區域和非熔融區域之間的界面,使熔融區域逐漸向前移動。
- 在界面上結晶生長的矽在非熔融區域中逐漸凝固,形成單晶矽。
- 根據需要,可以重復區熔過程多次,以提高單晶矽的純度和質量。
- 最後,對獲得的單晶矽進行切割、拋光等加工工藝,得到電子級單晶矽片。
這些方法需要高純度的矽原料和嚴格的工藝控制,以確保獲得電子級單晶矽,用於制備半導體器件和集成電路等高精度應用。制備過程中的純凈度要求非常高,以避免雜質的引入,影響材料的電學性能。