Читать курсовая по физике: "Выращивание профильных монокристаллов кремния методом Степанова" Страница 11

(Назад) (Cкачать работу)

Схема устройства тепловой технологической зоны-показана на рис.18. Кремниевый пьедестал 1 цилиндрической формы, изготовленный простой резкой полученных восстановлением стержней на мерные заготовки, окружен в верхней части высокочастотным индуктором 2, внутри которого расположен, графитовый концентратор электромагнитной и лучистой энергии 3. Конструкция концентратора зависит от формы выращиваемого кристалла. Концентратор может быть изготовлен из любого другого электропроводного материала, допустимого по условиям технологии. От индуктора концентратор изолирован прокладкой 4. В зависимости от требуемой формы поперечного сечения выращиваемого кристалла 5 концентратор может снабжаться контактным формообразователем 6

РИС.18.

Схема устройства тснловоп зоны для выращивания профильных кри­сталлов кремния с пьедестала:

а—контактное формообразование; б—электромагнитное формообразовяние

. В В простейшем случае такой формообразователь представляет собой пластину с отверстием, форма которого соответствует нужному профилю кристалла.

Для подбора благоприятных температурных градиентов в зоне и для уменьшения потребления высокочастотной мощности может применяться дополнительный подогрев пьедестала любыми известными средствами: с помощью дополнительного индуктора, нагревателей сопротивления, пропусканием тока через пьедестал и т. п. На рис.18 дополнительный подогрев пьедестала условно показан стрелками Q.

При подаче питания на индуктор концентратор разогревается наведенными токами. Геометрию концентратора и величину питающего напряжения подбирают так, чтобы рабочая температура тела концентратора превышала температуру плавления пьедестала. Таким образом, плавление торца пьедестала в такой системе осуществляется как наведенными высокочастотными токами от индукторами концентратора, так и излучением с поверхности концентратора.

Для осуществления электромагнитного формообразования кристалла концентратор снабжен сквозной прорезью, проходящей от наружного диаметра до отверстия в концентраторе, через которое выращивается кристалл. Благодаря сквозной прорези обеспечивается прохождение наведенного в концентраторе тока по контуру его внутреннего отверстия. Электродинамическое взаимодействие этого тока с током, наведенным в расплаве, приводит к формированию столба расплава, близкого но форме к отверстию в концентраторе. Из этого столба расплава возможно бесконтактное выращивание кристалла, как показано на рис. 18б.

При выращивании кристаллов кремния прямоугольного сечения 10Х20 мм2 и 3Х25 мм2 использовали формообразователи из кварца. Установлено, что для воспроизводимости процесса требуется жесткая фиксация относительного расположения элементов системы индуктор — концентратор — формообразователь — экраны. Так как кремний при затвердевании сцепляется с кварцем, фронт кристаллизации должен находиться над верхними кромками формообразователя на оптимальном расстоянии около 0,5 мм. При большем подъеме фронта не обеспечивается хорошего повторения сечением кристалла формы формообразователя.

Если принять скорость растворения кварца 5 — 10 мг/(ч.см2), то при скорости вытягивания 3 мм/мин отклонение поперечного размера

Похожие работы