CN107761173A - 一种降低单晶棒假性高电阻的方法 - Google Patents

一种降低单晶棒假性高电阻的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107761173A
CN107761173A CN201711056855.6A CN201711056855A CN107761173A CN 107761173 A CN107761173 A CN 107761173A CN 201711056855 A CN201711056855 A CN 201711056855A CN 107761173 A CN107761173 A CN 107761173A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monocrystal rod
monocrystal
resistance
false high
resistance method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711056855.6A
Other languages
English (en)
Inventor
付家云
夏志科
夏年丰
吴平
赵军
胡瑾
曾霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Yongxiang Silicon Material Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Yongxiang Silicon Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Yongxiang Silicon Material Co Ltd filed Critical Sichuan Yongxiang Silicon Material Co Ltd
Priority to CN201711056855.6A priority Critical patent/CN107761173A/zh
Publication of CN107761173A publication Critical patent/CN107761173A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/02—Heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/06—Silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明公开一种降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008MPa以下；(4)先预热，然后快速加热至600～700℃；(5)炉内温度在660℃下稳定1～2小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃；(6)取出单晶棒对其进行快速冷却至常温；(7)检测单晶棒的电阻率。该方法通过对单晶棒进行回火处理，可以使单晶棒的电阻恢复到正常范围值。

Description

一种降低单晶棒假性高电阻的方法
技术领域
本发明涉及一种热处理工艺，具体涉及一种降低单晶棒假性高电阻的方法。
背景技术
近年来，各种晶体材料，特别是以单晶硅为代表的高科技附加值材料及其相关高单晶硅具有准金属的物理性质，有较弱的导电性，其电导率随温度的升高而增加。
P型单晶硅头部电阻率虚高，是由于氧施主形成而引起的。在450℃左右，硅中的间隙氧(不显电性)会转化为氧施主(带负电)，从而影响单晶硅的电阻率。使得P型硅晶电阻率虚高，甚至反型。N型硅棒则出现电阻率比实际值更低的现象。
直拉硅单晶是将多晶硅放置在高纯石英坩埚中高温熔化，因为高纯坩埚直接与熔硅接触并且处于1450℃以上的高温，高温下二氧化硅会与熔硅反应生长氧化硅，并部分溶于熔硅中，随着晶体生长进入晶体内部，形成硅中氧。
同时，直拉硅单晶的生长时从高温熔体重缓慢凝固生长出来，晶体生长的驱动力主要来自于温度梯度形成的过冷度，因此，在晶体的生长、冷却过程中需要经过一段热历史。硅中的氧杂质在低温热处理时，能产生施主效应，使得n型硅晶体的电阻率下降，p型硅晶体的电阻率上升，施主效应严重时，能使p型硅晶体转化为n型，这是氧的施主效应。氧的施主效应分为两种情况，有不同的性质，一种是在350～500℃左右范围生成的，称为热施主，一种是在550～800℃左右范围形成的，称为新施主。直接硅单晶在拉制到出炉经历了一段热历史，不可避免的在350～500℃形成了热施主，所以在未去除热施主前，n型硅单晶的电阻率低于真实的电阻率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种降低单晶棒假性高电阻的方法，该方法通过对单晶棒进行回火处理，可以使单晶棒的电阻恢复到正常范围值。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种一种降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008MPa以下；
(4)先预热，然后快速加热至600～700℃；
(5)炉内温度在660℃下稳定1～2小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃；
(6)取出单晶棒对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率。
优选的，所述步骤(3)中单晶棒和石墨底板之间放置有晶圆厚片。
优选的，所述步骤(3)中每个石墨底板上放置20～30个单晶棒。
优选的，所述步骤(4)中预热时间为5～10分钟，
优选的，所述步骤(5)中冷却系统为空气制冷或水冷盘中的任意一种。
优选的，所述步骤(6)中快速冷却采用工业风扇进行冷却。
优选的，所述步骤(7)中检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法。
优选的，所述步骤(7)中检测不合格的单晶棒重新进行降低高电阻的处理。
本申请与现有技术相比，其详细说明如下：本发明提供了一种降低单晶棒假性高电阻的方法，该方法具体为先将单晶棒处理后放入铸锭炉内，然后关炉后抽真空并快速加热到660℃左右，稳定1～2小时后在炉内进行降温，降温到500℃后出炉进行快速降温至常温，此时单晶棒的假性高电阻可以恢复到1～3Ω.cm范围内，该方法利用公司本身的铸锭炉设备，对单晶棒进行回火处理，不仅降低了单晶棒的假性高电阻使其电阻率回到真实状态，同时，利用配套铸锭炉空闲待料时间处理单晶棒假性高阻现象，处理方法简单、方便、有效，不需要另外的场地、人员和设备，大大节省人力、物力等其他成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种降低单晶棒假性高电阻的方法，该方法的包括以下步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；对单晶棒进行登记晶棒号、电阻、少子等信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；为了保证单晶棒表面洁净，在退火期间不受污染；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008mbar以下，其中，单晶棒与石墨底板之间用晶圆厚片隔开，每个底板放置20～30块单晶棒；
(4)在加热模式下先预热5～10分钟，然后在高功率模式下快速加热至600～700℃；
(5)炉内温度在660℃下稳定1～2小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃，具体的，稳定1～2小时后跳转到冷却最后一步快速回压到950mbar结束工艺，随后手动控制将压力抽到600mbar，然后再快速加压到950mbar，使用气制冷或水冷盘制冷系统，重复以上操作直到温度降为500℃；
(6)当温度达到500℃时，打开炉体取出单晶棒，使用工业风扇对单晶棒直吹对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率，检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法，电阻率合格品正常流转生产，不合格电阻率晶棒做好登记等待下次处理。
下面用具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种降低单晶棒假性高电阻的方法，包括以下几个步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；对单晶棒进行登记晶棒号、电阻、少子等信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；为了保证单晶棒表面洁净，在退火期间不受污染；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008mbar以下，其中，单晶棒与石墨底板之间用晶圆厚片隔开，每个底板放置20块单晶棒；
(4)在加热模式下先预热5分钟，然后在高功率模式下快速加热至600℃；
(5)炉内温度在600℃下稳定1小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃，具体的，稳定1小时后跳转到冷却最后一步快速回压到950mbar结束工艺，随后手动控制将压力抽到600mbar，然后再快速加压到950mbar，使用气制冷或水冷盘制冷系统，重复以上操作直到温度降为500℃；
(6)当温度达到500℃时，打开炉体取出单晶棒，使用工业风扇对单晶棒直吹对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率，检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法，电阻率合格品正常流转生产，不合格电阻率晶棒做好登记等待下次处理。
实施例2
一种降低单晶棒假性高电阻的方法，包括以下几个步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；对单晶棒进行登记晶棒号、电阻、少子等信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；为了保证单晶棒表面洁净，在退火期间不受污染；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008mbar以下，其中，单晶棒与石墨底板之间用晶圆厚片隔开，每个底板放置25块单晶棒；
(4)在加热模式下先预热8分钟，然后在高功率模式下快速加热至660℃；
(5)炉内温度在660℃下稳定1.5小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃，具体的，稳定1.5小时后跳转到冷却最后一步快速回压到950mbar结束工艺，随后手动控制将压力抽到600mbar，然后再快速加压到950mbar，使用气制冷或水冷盘制冷系统，重复以上操作直到温度降为500℃；
(6)当温度达到500℃时，打开炉体取出单晶棒，使用工业风扇对单晶棒直吹对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率，检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法，电阻率合格品正常流转生产，不合格电阻率晶棒做好登记等待下次处理。
实施例3
一种降低单晶棒假性高电阻的方法，包括以下几个步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；对单晶棒进行登记晶棒号、电阻、少子等信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；为了保证单晶棒表面洁净，在退火期间不受污染；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008mbar以下，其中，单晶棒与石墨底板之间用晶圆厚片隔开，每个底板放置30块单晶棒；
(4)在加热模式下先预热10分钟，然后在高功率模式下快速加热至700℃；
(5)炉内温度在700℃下稳定2小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃，具体的，稳定2小时后跳转到冷却最后一步快速回压到950mbar结束工艺，随后手动控制将压力抽到600mbar，然后再快速加压到950mbar，使用气制冷或水冷盘制冷系统，重复以上操作直到温度降为500℃；
(6)当温度达到500℃时，打开炉体取出单晶棒，使用工业风扇对单晶棒直吹对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率，检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法，电阻率合格品正常流转生产，不合格电阻率晶棒做好登记等待下次处理。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)挑选出假性高电阻单晶棒进行登记信息；
(2)用带有酒精的无尘纸将单晶棒表面擦拭干净；
(3)将单晶棒放置在石墨底板上，然后送入铸锭炉内，关闭铸锭炉将炉内抽真空至0.008MPa以下；
(4)先预热，然后快速加热至600～700℃；
(5)炉内温度在660℃下稳定1～2小时后停炉，开启冷却系统冷却至温度为500℃；
(6)取出单晶棒对其进行快速冷却至常温；
(7)检测单晶棒的电阻率。
2.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(3)中单晶棒和石墨底板之间放置有晶圆厚片。
3.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(3)中每个石墨底板上放置20～30个单晶棒。
4.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(4)中预热时间为5～10分钟。
5.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(5)中冷却系统为空气制冷或水冷盘中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(6)中快速冷却采用工业风扇进行冷却。
7.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(7)中检测电阻率的方法为四探针电阻测试仪，对单晶棒采用三点测试法。
8.根据权利要求1所述的降低单晶棒假性高电阻的方法，其特征在于，所述步骤(7)中检测不合格的单晶棒重新进行降低高电阻的处理。
CN201711056855.6A 2017-10-27 2017-10-27 一种降低单晶棒假性高电阻的方法 Pending CN107761173A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711056855.6A CN107761173A (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种降低单晶棒假性高电阻的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711056855.6A CN107761173A (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种降低单晶棒假性高电阻的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107761173A true CN107761173A (zh) 2018-03-06

Family

ID=61272066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711056855.6A Pending CN107761173A (zh) 2017-10-27 2017-10-27 一种降低单晶棒假性高电阻的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107761173A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115369486A (zh) * 2022-10-26 2022-11-22 新美光(苏州)半导体科技有限公司 一种解决异常硅棒电阻虚高与导电类型反转的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102995125A (zh) * 2012-10-12 2013-03-27 孙新利 一种半导体硅片的热处理工艺
CN103173867A (zh) * 2013-04-16 2013-06-26 江西豪安能源科技有限公司 一种消除太阳能单晶头部热施主导致电阻失真的方法
CN105332061A (zh) * 2015-11-17 2016-02-17 阳光能源（青海）有限公司 一种消除单晶棒氧施主效应对电阻率影响的热处理工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102995125A (zh) * 2012-10-12 2013-03-27 孙新利 一种半导体硅片的热处理工艺
CN103173867A (zh) * 2013-04-16 2013-06-26 江西豪安能源科技有限公司 一种消除太阳能单晶头部热施主导致电阻失真的方法
CN105332061A (zh) * 2015-11-17 2016-02-17 阳光能源（青海）有限公司 一种消除单晶棒氧施主效应对电阻率影响的热处理工艺

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115369486A (zh) * 2022-10-26 2022-11-22 新美光(苏州)半导体科技有限公司 一种解决异常硅棒电阻虚高与导电类型反转的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102758249B (zh) 一种无色刚玉单晶的制备方法
CN102995125B (zh) 一种半导体硅片的热处理工艺
CN107541776A (zh) 一种大尺寸氧化镓单晶的生长设备及方法
CN106757357B (zh) 一种高纯半绝缘碳化硅衬底的制备方法
CN102597334A (zh) 生长蓝宝石单晶的方法和设备
CN105492667B (zh) n型SiC单晶及其制造方法
CN104203819B (zh) 多晶硅棒
CN102628184A (zh) 真空感应加热生长宝石晶体的方法和实现该方法的设备
CN103789835A (zh) 一种改进型梯度凝固GaAs单晶生长方法
CN102978694A (zh) 一种蓝宝石晶体生长的改良泡生法
CN104451564B (zh) 一种制备硅质靶材的方法
CN106435730A (zh) 多坩埚下降法制备氟化镁晶体的生长设备及其生长方法
CN104674339A (zh) 一种泡生法生长大尺寸蓝宝石过程中减少晶界的方法
CN110484965B (zh) 一种氧化镓晶体及其生长方法和生长装置
CN102181925A (zh) 直拉法生长IC级低Fe含量硅单晶的生长工艺与装置
CN107761173A (zh) 一种降低单晶棒假性高电阻的方法
CN104746134A (zh) 采用补偿硅料的n型单晶硅拉制方法
CN204529642U (zh) 硫系玻璃制备装置
CN102787350B (zh) 下降法生长500-1000mm长锗酸铋晶体的装置与方法
CN104005088B (zh) 过渡族金属离子掺杂的镁铝尖晶石晶体的提拉法生长方法
CN104562191B (zh) 一种提纯固态半导体多晶材料的设备及方法
CN105332061A (zh) 一种消除单晶棒氧施主效应对电阻率影响的热处理工艺
CN109811408A (zh) 硅粉在多晶硅铸锭制备中的应用
TW201712170A (zh) 雙摻雜閃爍晶體製作方法
CN106400122B (zh) 一种金刚线切割多晶硅片的制绒预处理方法及制绒方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180306